含氟丙烯酸酯改性水基聚氨酯分散体合成及其膜结构的研究

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2、或扫描等复制手段保存、汇编学位论文．(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者张1沁摇签字日期：2／多年l∥月q1日学位论文作者毕业去向：』f工作单位：／通讯地址：导师签名：多b《攀瞳、志月r年L^一多：话鳊鼽电邮日字鍪安徽大学硕士学位论文摘要含氟丙烯酸醑改性水基聚氨酯分散体的合成及其膜结构研究摘要水基聚氨酯材料近年来在涂料，黏合剂和纺织整理领域受到广泛重视，因为水基聚氨酯材料具有优异的硬度，柔软性，粘接性能和耐磨性能，且这些性能在广泛范围内可以灵活调整。水基聚氨酯分散体与传统溶剂基聚氨

3、酯相比具有溶剂型聚氨酯的特点外同时还具有环境友好性，安全无毒等性能，其发展受到各国政府的重视。研究结果和应用事实表明水基聚氨酯材料成膜后的疏水性有待改进，其关键在于；1．如何将水基聚氨酯材料在成膜后其亲水基翻在膜材料表面存在变为不存在?2．如何保证水基聚氨酯分散体本身的稳定性?3．膜材料本身其有优异性能而不随改变亲水基团在膜材料表面的存在而丧失。由于氟碳类化合物的主要基团cFs的表面能只有6mJ／m2，是目前已知表面能最低的材料，所以有机氟聚合物材料广泛用于各种材料的低表面能改性，而单纯的有机氟

4、聚合物由于价格昂贵且力学性能单一难以符合实际需要。因此将有机氟功能链段引入其他高分子结构中合成含氟高分子材料有两个显著优势，首先氟链段在材料表面富集可以获得与全氟高分子材料同样的表面性能；其次，其他高分子形成材料的主体，提供材料的其他物化性能。本实验的研究目的是将有机氟功能结构引入水基聚氨酯材料中，获得具有优异表面性能的水基聚氨酯分散体材料，而将有机氟链段引入水基聚氨酯分散体结构，在分散体及成膜过程中，有以下几个问题：a)氟链段是否能在膜材料表面富集是本实验在改善水基聚氨酯膜材料表面疏水性的关键

5、。b)水基聚氨酯分散体本身的稳定性关键在于亲水基团可否存在于分散体粒子的表面以及氟链段在其中的含量多少合适。c)水基聚氨酯分散体的膜材料本身具有的优异性能是否保存，关键在于用来改善水基聚氨酯膜材料表面疏水性的聚含氟丙烯酸酯类可是微l安徽大学硕士学位论文相分离于水基聚氨酯膜材料当中。．我们采用巯基乙醇做链转移剂，将丙烯酸十二氟庚酪与其他乙烯基单体通过溶液自由基聚合合成分子量6000左右、含一个端羟基大分子单体，并通过红外(IR)、分予量测定(GPc)、端基滴定基本证实了目标端羟基大分子单体的合成。

6、大分子单体与端异氰酸酯基亲水改性的聚氨酯预聚体反应获得聚含氟丙烯酸酯一聚氨酯一聚含氟丙烯酸酯A—B—A型三嵌段聚合物，将此共聚物分散在水中获得含氟嵌段聚合物水基分散体；同时，我们采用种子乳液聚合也合成了含氟丙烯酸酪改性水基聚氨酯分教体。采用cs+对水基聚氨醑羧基染色，电子显微镜(T蹦)观测，研究表明含氟丙烯酸酯改性水基聚氨醅分散体具有核壳结构；采用Cs+对水基聚氨酯羧基染色后成膜超薄切片的电子显微镜(TEM)观测及DSC研究，研究表明含氟丙烯酸酯链段形成微区分布在聚氨酯连续相中；同时，ATR、电

7、子能谱()(Ps)及接触角研究表明在材料表面形成完全由含氟丙烯酸链段组成的界面。研究结果表明：1)分散体的核壳结构可以为分散体的稳定存在提供实际的事实依据：2)在解决水基聚氨醣膜材料的巯水性方面，由于氟在材料表面的富集，而提供该聚氨酯材料以低表面能，且接触角研究也可以验证疏水性的改变，达到预期改善膜表面疏水性的目标；3)采用Cs十对水基聚氨酯羧基染色后成膜超薄切片的电子显微镜(T酬)观测及DSc研究表明含氟丙烯酸酯链段形成徽区分布在聚氨酯连续相中这一事实可以直观证实基质材料水基聚氨酯的优异性能未

8、有改变；从而为改善水基聚氨酯膜材料的疏水性探索出一条合适的路径。关键词：含氟丙烯酸酯：水性聚氨酯分散体：电子能谱：电子显微镜：全反射红外光谱：示差扫描量热仪：接触角：表面结构：核壳分散体2安徽大学硕士学位论文摘要syntll鹳isofAqu∞吣Polyun如aneDispe瑙i叫smodi矗edby用uo—ne-containingAcrylateandChamd[en黯tionofTheirnImM唧hologi姻AI粥tractAqu∞usPolyllretIl卸es(PU)wereused