新型含氟表面活性剂的制备及其在含氟丙烯酸酯乳液聚合中的应用

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1、万方数据第41卷第8期20lJ年8月涂料工业PAJNT＆COA耵NGSINDUsTRYVol-4lNo．8Aug2011新型含氟表面活性剂的制备及其在含氟丙烯酸酯乳液聚合中的应用徐于娇。，赵萌1，李慧1，陆(1．华东理工大学材料科学与工程学院，上海200237；2雯。‘2，粟小理2．韩哲文。上海三爱富新材料股份有限公司，上海200241)三全氟辛酸盐(PFOA)类表面活性剂由于其优异的性能而被广泛应用，但也会对环境和人体造成危害，因此已经逐渐被限制和禁止使用。为了解决这一问题，本项目设计合成了满足当前环保要求的全氟己基乙酸盐类(APHA)表面活性剂，并对其结构和表

2、面性能进行了研究，结果表明这类新型阴离子含氟表面活性剂的表面张力明显优于目前广泛使用的PFOA类表面活性剂。另外，以所制备的全氟己基乙酸铵作为含氟乳化剂，研究了甲基丙烯酸十二氟庚酯／甲基丙烯酸甲酯(DFHMA／MMA)的乳液聚合反应，通过对反应动力学、乳液粒径及乳液稳定性的研究，表明该含氟表面活性剂具有良好的乳化效果，能够作为PFoA的替代品使用。2含氟表面活性剂；表面张力；乳液聚合；反应动力学中国分类号：TQ630．4文献标识码：A文章编号：0253—4312(2011)08—0017一05ANoVeIFluorocarb叩SuI’fhctant：Synthes

3、isandAppⅡcationinEmuIsionPolymeri翻ti佃ofPerfluor岫IkyIMethacryIatesXuYujiao。，Zh∞Men91，uHuil，Luwenl一，SuⅪaoli2，H锄Zhewenl(1-sc^oof矿朋h托一Ⅱfsc曲肿eⅡ耐铆i捌昭，血“伽舾哳沁瑙毋0，&诂，珊n删扎曲，Io蜥鼽8啦耐200237，吼i阳；2．‰嘶“3F^h朋k把砌如co．，删，‰咖撕200241，c^iM)Pe棚uomoctanoicacid(PFOA)hasbeenwidelyusedinmanvindustrialandconsumerp

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5、s．ammonjumpernuomhexylacetate(APHA)andsodi啪peⅡuoroh8】【ylacetatewere8yrIt}lesizedandcharacterized．Theresultsshowedthatthisanio

6、nicnuomcarbonsurfktantshadbettersuIfacepIopertiest}lanPFOA．Theemul—sio“polymedzationsofDFHMA／MMAusi“gAPHAandAPHA／SDSasemulsinerswereinvestigatedinte咖sofreactionkiIletics．particlesizeandstabili竹ofemulsion．There8ultsindicatedthatthesudhctanthadex．ceuentemulsifyi“gpmpenies，衄dc叫ldbeusedas

7、altemativeofPFOA．nuorocarbonsudjctant；swfacetensio“；emlllsionpolymedzation；kinetics丙烯酸氟烷基酯类聚合物由于具有优异的耐候性、化学稳定性、耐水性、耐油性和自清洁性等卓越的性能，引起了人们的极大兴趣，并在诸多如涂料、织物整理和皮革涂饰等领域得到广泛应用”q-。丙烯酸氟烷基酯类聚合物通常以丙烯酸氟烷基酯单体和其他不含氟单体采用乳液共聚合的方法来制备一。6J，但含氟丙烯酸酯单体具有极度疏水的特性，在水中难以分散，乳液聚合时需要使用含氟乳化剂。全氟辛酸类表面恬性剂(PFoA)是含氟单体乳液

8、聚合时应用最多的一类含氟表面活性剂，但近期的研究发现。PFOA难以在自然环境中降解，并具有很高的生物累积性．容易积聚在人类及动物组织内并造成毒害，已陆续遭到世界各国环保[基金项目]科技部国际合作项目2010DF盯0470组织的禁用”。91。因此，开发新的符合环保要求的含氟表面活性剂用于替代PFOA刻不容缓。目前PFOA替代品开发的主要思路是降低全氟碳链中含氟碳原子数目，从而降低其生物累积性，但若表面活性剂中疏水链段较短，则其表面性能不理想。为解决这一问题，本项目设计合成了全氟己基乙酸盐类表面活性剂，同PFOA类表面活性剂相比，碳原子数相同但含氟碳原子的数目降低至6

9、，使得该表