摘要: 氟化聚合物由于具有独特的长链氟烷基结构，因而具有极低的表面自由能，能赋予基材良好的拒水拒油和自清洁性，在纺织、涂料以及微电子等领域已得到广泛的应用。氟化聚合物优异的表面性能来自于含氟组分在表面的富集，以及它们在表面形成的结构。目前... 展开 氟化聚合物由于具有独特的长链氟烷基结构，因而具有极低的表面自由能，能赋予基材良好的拒水拒油和自清洁性，在纺织、涂料以及微电子等领域已得到广泛的应用。氟化聚合物优异的表面性能来自于含氟组分在表面的富集，以及它们在表面形成的结构。目前，实际应用中无规的氟化共聚物要获得比较优异的表面性能就需要消耗比较多的昂贵的含氟单体。虽然嵌段氟化共聚物在较少含氟量就具有优异的表面性能，但目前还难以工业化。因此研究简单方法合成具有嵌段结构的氟化聚合物来提高氟化材料表面性能具有重要的意义。 本论文分别以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和甲基丙烯酸十八酯作为共聚单体，通过乳液聚合与甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(FMA)合成了不同含氟量的氟化共聚物(PMMA-co-PFMA、PBMA-co-PFMA和PODMA-co-PFMA)。利用接触角测试、和频振动光谱(SFG)、X射线光电子能谱仪(XPS)、原子力显微镜(AFM)、X-射线衍射(XRD)等手段对氟化共聚物溶液膜的表面结构与性能进行了研究。借助SFG技术研究共聚物溶液/空气界面结构，并结合核磁共振(13.NMR)、动态光散射(DLS)、溶液表面张力测定(DCA)等手段，系统分析了共聚物分子链结构、溶液性质与固化后表面性能之间的关系。 研究发现PMMA-co-PFMA和PODMA-co-PFMA具有类似嵌段的链结构。在FMA含量<1mol%时，两者溶液膜表面具备了与PFMA均聚物接近的疏水疏油性能，含氟组分在表面有效富集；长侧链的PODMA-co-PFMA表面能形成排列更紧密有序堆积的结构，具备更好的环境稳定性。然而，PBMA-co-PFMA链结构可能与它们有所不同，需要更多的FMA含量(3mol%)，其溶液膜表面才能达到同样的疏水疏油性能。 PBMA-co-PFMA乳胶膜的表面接触角和表面氟含量要明显低于其溶液膜。通过退火热处理可以使含氟组分向乳胶膜/空气表面富集，提高其表面的疏水疏油性能。但这与溶液膜还存在一定的差距，有待进一步研究。 收起