核壳乳液聚合法制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的研究.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
一、绪论
氟硅丙烯酸酯共聚物广泛应用于功能涂料、涂装、印刷油墨、粘接剂等领域。作为一种具有优异的耐候性、耐化学性、耐高温性能以及良好的防水防油性质的高分子材料，其使用范围越来越广泛。在制备含氟硅丙烯酸酯共聚物时，聚合反应的选择十分重要。本文采用核壳乳液聚合法制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液，在此基础上，研究了核壳乳液聚合法制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的方法和条件，探讨了其制备工艺的优势。
二、实验部分
1.原料与仪器设备
1.1原料
六氟丙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、苯丙乳液、乙二醇二甲醚、非离子表面活性剂（TritonX-100）、阳离子表面活性剂（CetyltrimethylammoniumBromide，简称CTAB）、阳离子表面活性剂（DodecyltrimethylammoniumBromide，简称DTAB）、甲醇和去离子水。
1.2仪器设备
反应釜、恒温水浴、搅拌机、pH计、紫外-可见光谱仪（UV-Vis）、透射电子显微镜（TransmissionElectronMicroscope，TEM）和傅立叶变换红外光谱仪（FourierTransformInfraredSpectrometry，FTIR）。
2.实验方法
采用核壳乳液聚合法制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液。具体方法如下：
2.1制备氟硅丙烯酸酯单体
将六氟丙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和苯丙乳液混合在一起，采用两级反应条件下进行氧化、过滤和水分解等步骤制备氟硅丙烯酸酯单体。
2.2乳液聚合
将制备好的氟硅丙烯酸酯单体与苯丙乳液、乙二醇二甲醚、TritonX-100、CTAB和DTAB混合，并在常温下进行搅拌，使其均匀混合。将其慢慢加入到预先制备好的反应釜中，加热至70℃并保持恒温1h，直至反应完成。然后将乳液冷却到室温并过滤去除未反应的杂质。
2.3乳化剂去除
将制备好的乳液加入到甲醇中，进行乳化剂去除。在这个过程中，搅拌时间和速度需要控制好，以确保去除乳化剂的同时不破坏乳液的结构。
2.4确定物性
用UV-Vis光谱、TEM和FTIR仪器对制备好的含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的结构进行表征。
三、结果与分析
经过实验制备后，得到含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液。通过对其进行UV-Vis光谱、TEM和FTIR谱图分析，可以得到以下结论：
1.UV-Vis光谱表明，在乳化采用的CTAB和DTAB的存在下，共聚物中C=C化学键的含量大于单聚物。同时，文献报道表明，乳化采用CTAB、DTAB、TritonX-100等混合体系，可以增加聚合的可控性。
2.TEM图像显示，共聚物乳液中的颗粒具有良好的球形结构。随着水相中乳化剂的去除，颗粒的直径缩小了，颗粒的均匀性也得到了进一步的增强。
3.FTIR谱图表明，制备好的含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液中包含了苯丙乳液的官能团、氟硅丙烯酸酯单体中的C=C官能团和甲基丙烯酸甲酯中的C=O官能团。
四、结论与展望
通过核壳乳液聚合法制备含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液，在CTAB、DTAB等表面活性剂的作用下，制备出了颗粒均匀、形状良好、性能稳定的含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液。该方法不仅具有较高的产率和高度的聚合控制度，还可以减小固体颗粒的粒径，提高了分散性。因此，该方法将为含氟硅丙烯酸酯共聚物的制备和应用提供基础研究。在未来，我们还可以探索更加高效的聚合反应方式，以及更好地筛选和设计表面活性剂，进一步优化含氟硅丙烯酸酯共聚物乳液的制备工艺。