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隨著社會(hui) 的進步，高質量的塗料被廣泛使用。雖然使用表麵活性劑、三氟氯乙烯(CTFE)和丙烯酸酯單體(ti) 通過半連續乳液聚合成功製備了含氟聚合物，但表麵活性劑的優(you) 化配置仍有改進的空間。傳(chuan) 統的乳化劑被物理吸附在乳膠粒子的表麵。乳膠粒子生成的乳膠膜在水中不穩定，限製了它的應用。本文選擇了一種新型的陽離子季銨可聚合表麵活性劑，因為(wei) 它能與(yu) CTFE和丙烯酸酯單體(ti) 反應，並能成為(wei) 聚合物的一部分。我們(men) 還研究了乳化劑類型對乳液性能的影響。此外，多功能氟化膜具有優(you) 異的耐候性、耐水性、抗菌性和防汙性，為(wei) 塗料工業(ye) 開辟了廣闊的前景。
本文以CTFE、醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸正丁酯(BA)、叔碳酸10酯(Veova10)和丙烯酸為(wei) 原料，采用特殊的可聚合季銨鹽作為(wei) 乳化劑，通過半連續乳液聚合成功製備了一係列新型含氟聚合物。同時，充分討論了乳化劑類型對轉化率、粒徑和儲(chu) 存穩定性的影響。通過紅外光譜和動態光散射(DLS)分別研究了乳液的化學結構和粒徑分布。還表征了耐候性、耐水性、抗菌性和蛋白質吸附性以及它們(men) 與(yu) 化學組成的關(guan) 係。
2.1.材料
CTFE、乙酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸正丁酯(BA)、叔碳酸10 (Veova10)酯、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、辛基酚聚氧乙烯醚(NP-10)、2，2’-偶氮雙[2-甲基丙脒]二鹽酸鹽(AIBA)、過硫酸鉀(KPS)、苯乙烯基酚聚氧乙烯醚(600#A)和十二烷基硫酸鈉(SDS)是商業(ye) 上購買(mai) 的，並且在沒有進一步純化的情況下使用。陽離子季銨可聚合表麵活性劑係列(KJH-1、KJH-2、KJH-3和R-303)由中國河南泰寧化學技術有限公司提供，按原樣使用。它們(men) 的化學結構如方案1所示。通過蒸餾製備去離子水。
基於(yu) 我們(men) 實驗室先前的報告，通過類似的配方製備預乳液。很簡單，將規定量的乳化劑溶解在98.97克去離子水中。然後，以500轉/分鍾的攪拌速率將141.54克VAc (1.6441摩爾)、47.21克BA (0.3683摩爾)和47.18克Veova10 (0.2395摩爾)加入到乳化劑溶液中，並保持30分鍾以獲得預乳液。含氟聚合物合成中乳化劑的用量列於(yu) 表1。
用EQUINOX 55光譜儀(yi) （Bruker Optics, Karlsruhe, Germany）在400到4000cm-1的範圍內(nei) 對乳液的顆粒進行傅立葉變換光譜測量。顆粒直徑由DLS（Zetasizer 1000/DTS-5101，Malvern Instruments，英國）收集；顆粒直徑的多分散指數（PDI）被自動計算。紫外加速老化試驗在熒光紫外燈老化試驗箱（Q-Lab公司）在0.6 W/m2的輻照度、60°C的底板溫度和波長為(wei) 343nm的紫外線條件下對樣品進行熒光紫外燈加速老化試驗。
3.1水性聚合物的耐候性
聚合物最常見的用途是防止係統暴露在外。因此，研究聚合物膜的加速紫外線暴露對評價(jia) 其耐候性是必不可少的。圖3中所示的對比實驗揭示了我們(men) 自己的樣品的良好紫外抗老化性能。應該注意的是，氟化丙烯酸樹脂之前由Zhu等人報道，其中采用了乙酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、Veova10和甲基丙烯酸六氟丁酯的半連續乳液聚合。商業(ye) 丙烯酸樹脂的製備幾乎與(yu) L10相同，除了沒有CTFE。通常，塗膜的原始表麵狀態被認為(wei) 是100%。在經曆連續的紫外線照射後，薄膜會(hui) 顯示出不同程度的破壞。一旦塗膜表麵發生嚴(yan) 重的粉化、起泡或剝落，表麵狀態被認為(wei) 是0%。氟摻雜可以賦予聚合物更高的化學惰性。值得注意的是，由於(yu) 缺乏氟化物，商用丙烯酸樹脂的耐候性測試遠遠低於(yu) 含氟丙烯酸樹脂L1、L4、L6、L9和L11的熒光紫外燈老化測試，後者能夠粘附約1600小時。在某種程度上，伴隨著氟含量的增加，聚合物材料的性能要好得多
總之，在陽離子季銨可聚合表麵活性劑和CTFE的幫助下，使用VAc、BA和Veova10通過半連續乳液聚合合成了含氟聚合物。與(yu) 使用常規乳化劑或甲基丙烯酸六氟丁酯不同，合成含氟聚合物具有優(you) 秀的乳化效果和膠乳穩定性，可增強對電解質、冷凍/解凍、儲(chu) 存、天氣、水、細菌和蛋白質的耐受能力。由於(yu) 這種非常簡單的方法，製造商可以為(wei) 各行各業(ye) 提供更實用的塗料。
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