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新型氟代丙烯酸酯的合成及其在涂料中的应用

作　者: 胡海龙
导　师: 安秋凤
学　校: 陕西科技大学
专　业: 化学工艺
关键词: 含氟丙烯酸酯乳液聚合防水耐沾污
分类号: TQ630.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

1.以阳、非离子复配的表面活性剂为乳化剂，在水溶性（NH₄）₂S₂O₈为引发剂的作用下，将全氟烷基乙基丙烯酸酯（FA）与长碳链（甲基）丙烯酸C_8-18醇酯（LMA）、甲基丙烯酸二甲氨乙酯（DM）、丙烯酸羟丙酯（HPAA）进行乳液共聚反应，制得了一种自交联型的共聚阳离子型氟代聚丙烯酸酯乳液，记作CPF。用IR和¹H NMR对CPF主组分的结构进行表征，并且用纳米粒度仪及Zeta电位分析仪测定了CPF的物化性能及乳液的粒径大小及形貌和Zeta电位，并研究氟碳涂料的各项应用性能。结果表明：（1）CPF乳液带蓝色荧光，耐低温稳定性、离心稳定性良好，乳液固含量为18.6%。乳胶粒的表面光滑，基本形态成规则圆球状结构。平均粒径为129.8nm，乳液Zeta电位为+21.16mV。（2）用扫描电镜SEM对氟碳涂层形貌进行观察，并测其接触角，结果显示，铁皮经含CPF的氟碳纳米涂料刷涂后，涂料可在其表面形成一层均匀的疏水膜，水在该涂层上的静态接触角为132°。涂层也具有较佳的耐酸耐碱性能。（3）经测试分析，氟碳涂料具有更好的拒水效果。其最佳工艺条件为：TiO₂含量为12g，CPF用量为65g时，焙烘温度为150℃。2.使用偶氮二异丁腈（AIBN）当做此反应的引发剂、将甲基丙烯酸十二氟庚酯（FA）与丙烯酸羟丙酯（HPAA）作为两基本的原料单体，在封端的聚氨酯预聚体内进行共聚反应聚合，反应适当时间之后，添加适量N-甲基二乙醇胺（MDEA）单体使体系发生扩链反应，得到聚氨酯改性氟代聚丙烯酸酯（CPUFP）乳液。再将液体与TiO₂混合，得氟碳涂料。使用红外（IR）、透射电镜（TEM）和热重（TG）对乳液进行测定。并考察了固化温度、CPUFP和TiO₂的量等因素对涂层性能的影响。其结论显示：（1）对制备的CPUFP进行红外测试表明CPUFP具有预期的分子结构。。（2）TEM显示乳液分散性较好，无棒状或不规则形态。通过对产品热重分析，可知CPUFP胶膜的热稳定性非常好。（3）对CPUFP乳液应用性能及影响因素进行了研究。其结论显示：此膜拥有优异疏水性能和耐沾污性能的特点，当其质量分数为65%，TiO₂质量分数为10%，固化温度和时间分别为170℃和3min时，在此条件下得到的铁片其表面对水的接触角能够达123°，耐沾污性的等级可达0级。研究显示涂层的接触角稍微变小，但涂层的附着力和耐沾污性能有提高。

新型氟代丙烯酸酯的合成及其在涂料中的应用

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