核壳乳液聚合法制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的研究的任务书.docx

核壳乳液聚合法制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的研究的任务书
任务书
一、研究目的
含氟硅丙烯酸酯共聚物在高分子材料中具有优异的耐候性、耐黄变性、耐臭氧性和气密性等优良性能，适用于各种高效涂料、塑料、弹性体和粘合剂等领域。然而，由于含氟硅丙烯酸酯具有较高的碳氟键键能，会导致合成困难、高成本，且单独使用难以制备出高分子量的共聚物。因此，本研究旨在通过核壳乳液聚合法，合理设计合成路线，制备出含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液，并优化制备过程及相关参数，实现高效、低成本的合成方法。
二、研究内容
本研究的主要内容包括：
1.确定含氟硅丙烯酸酯共聚物的组成
根据文献中报道的含氟硅丙烯酸酯共聚物的化学结构及性能，结合预期应用场合的要求，选择合适的单体组成；
2.设计核壳乳液聚合工艺方案
结合已有的文献报道，设计核壳乳液聚合工艺方案，确定单体加入的时间、速率、温度等关键参数，制备出高质量的含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液；
3.优化核壳乳液聚合反应条件
实验室反应体系与工业生产存在很大差异，本研究将通过大量实验，优化核壳乳液聚合反应的条件，以获取高分子量、高产率、高固含量、高分散性的含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液；
4.表征含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液
通过核磁共振（NMR）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、激光粒度分析、稳态流变等手段，对含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液进行表征，确定其分子量分布、化学结构、粒径分布、分散性等基本性质；
5.评价含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的性能
根据所获得的含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液性质，评价其在涂料、塑料、弹性体和粘合剂中的应用潜力，为进一步工艺应用提供基础数据。
三、研究意义
1.本研究基于核壳乳液聚合法合理设计全新的含氟硅丙烯酸酯共聚物的合成方法，具有较好的经济与环保效益；
2.本研究对含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的分子量分布、化学结构、粒径分布、分散性等进行深入研究，拓宽含氟硅丙烯酸酯共聚物应用领域；
3.本研究对于完善核壳乳液聚合法的应用范围和促进聚合反应理解具有重要意义。
四、研究方法
1.理论研究方法：收集、整理文献资料，结合前人经验和实验数据，明确含氟硅丙烯酸酯共聚物的组成及其具有的物化性质；
2.实验研究方法：采用核壳乳液聚合法，制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液；通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振、激光粒度分析等手段，表征其化学结构、分子量分布、粒径分布等性质特征；评价其在各种高分子材料领域的应用潜力。
五、进度安排
第1至2个月：收集、整理含氟硅丙烯酸酯共聚物的文献资料，确定含氟硅丙烯酸酯共聚物的组成；
第3至6个月：设计核壳乳液聚合工艺方案；实验制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液，并进行初步性质分析和评价；
第7至8个月：优化核壳乳液聚合反应条件，对含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液进行深入表征与性能评价；
第9至10个月：撰写实验报告，对实验结果进行汇总、分析、归纳，并提出下一步研究方向；
第11个月：撰写论文，准备参加相关学术会议，并向学院进行汇报，提高研究档案的质量以期发表优质论文。
六、参考文献
1.Chen,J.,Chen,Z.,Chen,Q.,Lu,J.,&Zhao,K.(2018).Preparationandperformanceofwaterbornefluorinatedsiliconeacryliccopolymer.ProgressinOrganicCoatings,123,135-140.
2.Zhang,X.,Cui,S.,Zhang,H.,&Wang,X.(2019).Efficientsynthesisoffluorinatedsilicon-containingacrylicemulsionwithvisiblelightphotoredoxcatalysis.Industrial&EngineeringChemistryResearch,58(23),10005-10012.
3.Lin,M.,Cai,F.,&Wang,D.(2020).SynthesisofCore-ShellLatexContainingMethylMethacrylate,Styrene,andVinylideneChlorideintheCore:ApplicationinLatexPaint.Polymers,12(3),641.
4.Li,Y.,Li,M.,Bai,J.,&He,Q.(2018).NonvolatileFluorine-ContainingMixedMetalStannate/PolymerCompositesEngineeredbyUV-TriggeredCore–ShellEmulsionPolymerization.ACSAppliedMaterials&Interfaces,10(44),37855-37863.