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王国建 谢晶 刘 洋 李慧娟 ( 同济大学材料科学与工程学院，上海 200092)         摘要：以三氟氯乙烯、乙烯基醚或乙烯基酯为主要单体进行乳液共聚合，引入带烷基、羟基和羧基的功能单体改性，制备了具有良好稳定性的涂料用含氟聚合物乳液。讨论了单体组成、配比及工艺条件对乳液稳 定性的影响。     关键词：含氟聚合物；乳液；稳定性     含氟聚合物乳液是一类具有特殊性质的涂料用乳液。由于氟原子与碳原子结合牢固，且相邻氟原子互相排斥使主链上的氟原子沿着锯齿状的 C — C 键作螺旋状分布 ? ，使得聚合物主链受到严密的屏蔽而免受外界因素 ( 如紫外光、化学药品等 ) 的直 接作用，因而用含氟聚合物乳液制备的涂料具有优异的化学稳定性、耐热性、电绝缘性、白润滑性、 耐腐蚀性和耐大气老化性等一系列特殊的性能。随着人们环保意识的增强，各国对涂料中 VOC 含 量的限制日益严格，以有机溶剂作为成膜介质的溶剂型含氟涂料和高温固化含氟涂料的应用受到了一定 的限制，而环境友好的水性含氟涂料日益受到人们的 关注，成为涂料工业发展的一个重要方向。     含氟聚合物乳液制备最常见的方法是通过烯类含氟单体和乙烯基类单体 ( 或丙烯酸酯类单体 ) 的自由基乳液共聚合 圳。采用四氟乙烯、三氟氯乙烯 (CTFE) 、氟乙烯和偏氟乙烯等烯类含氟单体时，往往在较高压力下使气态的烯类含氟单体液化再进行乳液聚合；而采用 ( 甲基 ) 丙烯酸氟烷基酯类 和氟烷基乙烯基醚类单体时，则更多地采用常压操 作 。在含氟聚合物乳液的制备和应用中，由于乳液颗粒的形成和聚合深度往往不同步，对于乳液的粒度分布，残余单体的消除和体系的稳定性往往较难控制 1710 其中最关键的、直接影响使用性能的是乳液 的稳定性问题。本文以 CTFE 和乙烯基醚类作为主 要反应单体，通过引入带有特殊官能团的共聚单体， 控制适当的反应条件，制得稳定性良好的含氟聚合物乳液。     1 实验部分     1 ． 1 原材料     三氟氯乙烯 (C TFE ) ：工业级，常熟三爱富化工有限公司；乙酸乙烯酯：化学纯，中国医药集团上海 化学试剂公司；乙烯基异丁基醚：化学纯，武汉胜鑫化工有限公司；丁二醇乙烯基醚：分析纯， ALDRICH Chemical Company Inc ．；十一烯酸：化学纯，中国医药集团上海化学试剂公司；聚氧乙烯月桂醚：高纯度， Amresco( 日本 ) ；过硫酸铵：分析纯，上海爱建试剂厂 有限公司；丙烯酸：化学纯，中国医药集团上海化学 试剂公司； OP- 10 ：工业级，上海助剂厂；全氟辛酸： 纯度 >95 ％ ，吴江市青云精细化工有限公司；氨水： 分析纯，上海芦定化工厂；碳酸钠：分析纯，上海虹光化工厂。     1 ． 2 含氟表面活性剂的制备     将全氟辛酸溶于去离子水中，形成均匀溶液。向溶液中加入过量的氨水，充分搅拌使之反应完全，然后，将产物重结晶得到淡黄色的全氟辛酸铵 固体粉末。     1 ． 3 丙烯酸聚氧乙烯酯大分子单体的制备     在三颈瓶中加入定量的丙烯酸、壬基酚聚氧乙 烯醚、催化剂和阻聚剂，于 120 ℃ 回流 3 ～4 h ，升温至 140 ℃ 左右保持 1 h 。然后降温至 120 ℃ ，减压蒸馏除 去未反应的酸和副产物水。加入 NaOH 溶液中和酸性催化剂和阻聚剂，调节 pH 至中性，用去离子水水 洗数次，得到精制的大分子单体。     1 ． 4 含氟聚合物乳液的合成     将反应单体 ( 不包括气态三氟氯乙烯 ) 、复合乳化剂 ( 全氟辛酸铵和聚氧乙烯月桂醚 ) 、去离子水按 一 定比例混合，于常温下搅拌预乳化 0 ． 5 ～ 1 h 。将 预乳化后的乳液倒人高压反应釜中，加入一定量的引发剂 ( 过硫酸铵 ) 、 pH 调节剂 ( 碳酸钠 ) 和去离子 水。抽真空充氮气反复数次后，充入三氟氯乙烯气态单体，开启搅拌及加热控温装置。控制搅拌速度，逐步升温至一定温度，适当开启冷却装置，使体系温度稳定。自温度稳定开始计时，控制反应时间，并记录下釜内压力及温度的变化。待反应结束，抽真空约 0 ． 5 ～ 1 h ，除去釜内未反应的气态单体，即得乳白色均一的含氟聚合物乳液，密封保存。 第 1/5 页　首页　下页　尾页 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”