【博士】新型水性含氟聚氨酯的研究

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内容简介

　　【博士】新型水性含氟聚氨酯的研究　　授予学位：博士　　学位授予单位：中国科学院　　学位年度：2007　　 本文首次采用乳液聚合的方法，以具有表面活性剂功能的端基带双键的聚氨酯大分子单体和丙烯酸六氟丁酯为原料，成功合成了粒径范围在25．65rim的稳定的新型水性含氟聚氨酯乳液，确定了聚氨酯大分子单体和含氟聚氨酯的结构，重点研究了聚氨酯大分子单体的表面活性剂性能、聚氨酯大分子单体与丙烯酸六氟丁酯乳液聚合反应动力学、含氟聚氨酯乳液的形态和结构及乳胶膜表面特性和本体特性，并提出了乳液聚合机理。　　 首先设计合成了七种软段结构不同、软段分子量不同和羧基含量不同的甲基丙烯酸．p．羟乙酯部分封端的聚氨酯大分子单体，并对其结构、热力学性能、分子量和表面活性剂性能进行了表征，结果表明：聚氨酯大分子单体是端基带双键的高分子表面活性剂。　　 在此基础上，采用乳液聚合的方法，以聚氨酯大分子单体为乳化剂和反应单体与丙烯酸六氟丁酯共聚制备了新型水性含氟聚氨酯乳液，通过结构表征证明聚氨酯大分子单体和丙烯酸六氟丁酯以共价键结合，形成了含氟聚氨酯共聚物；进而又考察了温度、引发剂浓度、聚氨酯大分子单体用量、聚氨酯大分子单体软段结构、软段分子量和羧基含量对乳液聚合反应动力学的影响。以前面所合成的七种聚氨酯大分子单体为基础合成了一系列的含氟聚氨酯乳液，详细研究了丙烯酸六氟丁酯单体含量、聚氨酯软段结构、软段分子量和羧基含量对乳液粒径分布、乳胶粒表面电荷和形貌的影响，结果表明：当氟含量从9．66％变化到26．08％时，含氟聚氨酯乳胶粒的粒径基本不受氟含量的影响，而聚氨酯大分子单体软段结构和羧基含量对乳胶粒粒径影响较大：并提出了聚氨酯大分子单体与丙烯酸六氟丁酯乳液聚合机理。　　通过研究含氟聚氨酯乳胶膜的表面特性和本体特性，发现在含氟聚氨酯中含有少量的氟链时，就能使表面变得非常疏水；含氟聚氨酯本体内存在微相分离，微相分离程度受氟含量的影响较大；氟链段的引入使含氟聚氨酯乳胶膜的热稳定对新型含氟聚氨酯乳液的稳定性和乳胶膜的耐水性和耐溶剂性的考察结果表明：乳液具有良好的贮存、稀释、高温和冷冻稳定性，随着氟含量的增加，乳胶膜的耐溶剂性和耐水性明显提高。　　

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