细乳液共聚合制备超疏水丙烯酸酯共聚物
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摘要
以十二烷基磺酸钠(SDS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)和含氟表面活性剂(FS-3100)为复合乳化剂,以十六烷为助稳定剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用细乳液聚合法使多种丙烯酸酯单体共聚,获得了丙烯酸酯共聚物细乳液,通过调节其pH值来进行破乳凝聚,获得共聚物固体,固体用四氢呋喃(THF)溶解,再用去离子水进行沉淀,此溶解-沉淀过程重复三次后,得到丙烯酸酯共聚物产品。采用红外光谱(FTIR)和核磁共振(1H-NMR)对共聚物结构进行了表征,结果显示丙烯酸酯共聚物MB、FMB和FMBD的结构明确。水接触角测试的结果显示由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)合成的共聚物MB的水接触角为129°,当共聚单体中引入7. 6%含氟丙烯酸酯后,共聚物FMB的水接触角为158°,说明研究所得的丙烯酸酯共聚物具有良好的疏水性能。
Miniemulsions of acrylates copolymers are prepared by miniemulsion copolymerization with kinds of acrylates derivates as monomers,sodium dodecyl sulfate( SDS),methacryloxy ethyl trimethyl ammonium chloride( DMC),octyl phenol polyoxyethylene ether( OP-10) and fluorine-containing surfactant( FS-3100) as emulsifiers,hexadecane as a co-stablizer and azodiisobutyronitrile( AIBN) as the initiator. Solid acrylates copolymers are obtained by adjusting pH values of the miniemulsion systems. The solid is dissolved with tetrahydrofuran( THF) and then precipitated with deionized water. The product of acrylate copolymer is obtained after repeated three times in this dissolution-precipitation process. FTIR and1 H-NMR are used to characterize the structure of acrylates copolymers,and the results show that the structure of MB,FMB and FMBD is clear. The water contact angle of the copolymer MB synthesized from methyl methacrylate( MMA) and butyl acrylate( BA)is 129 °,and when 7. 6% fluorinated acrylate is introduced into the copolymer,the water contact angle of the copolymer FMB is 158 °,which indicated that the hydrophobic property of the copolymer is very high.
Miniemulsions of acrylates copolymers are prepared by miniemulsion copolymerization with kinds of acrylates derivates as monomers,sodium dodecyl sulfate( SDS),methacryloxy ethyl trimethyl ammonium chloride( DMC),octyl phenol polyoxyethylene ether( OP-10) and fluorine-containing surfactant( FS-3100) as emulsifiers,hexadecane as a co-stablizer and azodiisobutyronitrile( AIBN) as the initiator. Solid acrylates copolymers are obtained by adjusting pH values of the miniemulsion systems. The solid is dissolved with tetrahydrofuran( THF) and then precipitated with deionized water. The product of acrylate copolymer is obtained after repeated three times in this dissolution-precipitation process. FTIR and1 H-NMR are used to characterize the structure of acrylates copolymers,and the results show that the structure of MB,FMB and FMBD is clear. The water contact angle of the copolymer MB synthesized from methyl methacrylate( MMA) and butyl acrylate( BA)is 129 °,and when 7. 6% fluorinated acrylate is introduced into the copolymer,the water contact angle of the copolymer FMB is 158 °,which indicated that the hydrophobic property of the copolymer is very high.
引文
[1]隋智慧,杨康乐,陈杰,等.含氟聚丙烯酸酯乳液整理剂的性能及其应用[J].纺织学报,2016,37(9):100-105.
[2]巫龙辉.超疏水滤纸的制备与性能研究[D].福州:福建农林大学,2017.
[3]聂建华,周志盛,霍泽荣.空调铝箔用高耐水性含氟丙烯酸疏水涂料的研制[J].电镀与涂饰,2014,33(6):234-237.
[4]尹晓康.环境友好含氟丙烯酸酯共聚物的合成及在石材防护上的应用[D].杭州:浙江大学,2011.
[5]吴婧.溶剂型含氟丙烯酸酯树脂的合成及其在氟碳涂料中的应用研究[D].西安:陕西科技大学,2013.
[6]兰家勇.低表面能含氟聚合物的制备及在减阻涂层中的应用[D].武汉:机械科学研究总院武汉材料保护研究所,2007.
[7]韩金石.含氟丙烯酸酯共聚物的研究进展[J].中国胶黏剂,2018,27(2):51-54.
[8]于胜楠.涂料用含氟丙烯酸树脂制备技术的研究进展[J].染料与染色,2018,55(1):47-51.
[9]黄艳芬.基于纳米SiO2和丙烯酸酯聚合物的疏水、超疏水复合材料的制备及其应用[D].武汉:武汉大学,2014.
[10]李健.苝基荧光含氟聚甲基丙烯酸酯的合成及其固化膜疏水性能研究[D].天津:天津理工大学,2017.
[11]BENSABEH N,RONDA J C,GALIA M,et al.SET-LRP of the hydrophobic biobased menthyl acrylate[J].Biomacromolecules,2018,19(4):1256-1268.
[12]潘祖仁.高分子化学[M].5版.北京:化学工业出版社,2011.
[13]吕弛,崔崑,岳春波,等.结构可控含氟共聚物的合成及其应用研究新进展[J].化工进展,2016,35(12):3942-3953.
[14]张育波.水分散型丙烯酸酯树脂的合成及其水性涂料的制备与性能研究[D].广州:华南理工大学,2013.
[15]单良.结构可控的氟烷基丙烯酸酯共聚物型织物整理剂制备与应用性能[D].苏州:苏州大学,2014.
[16]罗源军.含氟丙烯酸酯四元共聚乳液的合成与性能研究[J].化工新型材料,2018,46(3):232-238.
[17]王香梅,谢龙,宋海龙.水性引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS微乳液聚合的影响[J].高分子材料科学与工程,2017,33(1):7-11.
[18]崔野,崔海清,刘福瑞,等.可逆加成-断裂链转移聚合-细乳液聚合法合成聚异戊二烯-b-聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物[J].化工新型材料,2018,46(5):166-169.
[19]ZHANG G F,ZHANG Q H,WANG Q Y,et al.Synthesis and properties of gradient copolymers of butyl methacrylate and fluorinated acrylate via RAFTminiemulsion copolymerizations[J].Journal of Applied Polymer Science,2016,133(5).DOI:10.1002/app.42936.
[20]方胜阳,殷守华,章于川.大分子钛酸酯表面改性剂的合成与表征[J].安徽大学学报:自然科学版,2009,33(2):76-80.
[21]程时远,陈艳军,王康丽.含氟丙烯酸酯三元共聚物乳液的研究[J].高分子学报,2002,10(5):560-565.
[22]高秀云,任小翠,邹祥龙,等.细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯三元共聚物及性能表征[J].皮革与化工,2013,30(1):7-12.
[23]熊邦虎.含氟丙烯酸酯共聚物的原子转移自由基聚合与分析[D].重庆:重庆大学,2009.
[24]黄永毅,李毅伟,曾小兰,等.微乳液聚合合成含氟丙烯酸酯共聚物[J].厦门大学学报:自然科学版,2011,50(6):1095-1098.
[2]巫龙辉.超疏水滤纸的制备与性能研究[D].福州:福建农林大学,2017.
[3]聂建华,周志盛,霍泽荣.空调铝箔用高耐水性含氟丙烯酸疏水涂料的研制[J].电镀与涂饰,2014,33(6):234-237.
[4]尹晓康.环境友好含氟丙烯酸酯共聚物的合成及在石材防护上的应用[D].杭州:浙江大学,2011.
[5]吴婧.溶剂型含氟丙烯酸酯树脂的合成及其在氟碳涂料中的应用研究[D].西安:陕西科技大学,2013.
[6]兰家勇.低表面能含氟聚合物的制备及在减阻涂层中的应用[D].武汉:机械科学研究总院武汉材料保护研究所,2007.
[7]韩金石.含氟丙烯酸酯共聚物的研究进展[J].中国胶黏剂,2018,27(2):51-54.
[8]于胜楠.涂料用含氟丙烯酸树脂制备技术的研究进展[J].染料与染色,2018,55(1):47-51.
[9]黄艳芬.基于纳米SiO2和丙烯酸酯聚合物的疏水、超疏水复合材料的制备及其应用[D].武汉:武汉大学,2014.
[10]李健.苝基荧光含氟聚甲基丙烯酸酯的合成及其固化膜疏水性能研究[D].天津:天津理工大学,2017.
[11]BENSABEH N,RONDA J C,GALIA M,et al.SET-LRP of the hydrophobic biobased menthyl acrylate[J].Biomacromolecules,2018,19(4):1256-1268.
[12]潘祖仁.高分子化学[M].5版.北京:化学工业出版社,2011.
[13]吕弛,崔崑,岳春波,等.结构可控含氟共聚物的合成及其应用研究新进展[J].化工进展,2016,35(12):3942-3953.
[14]张育波.水分散型丙烯酸酯树脂的合成及其水性涂料的制备与性能研究[D].广州:华南理工大学,2013.
[15]单良.结构可控的氟烷基丙烯酸酯共聚物型织物整理剂制备与应用性能[D].苏州:苏州大学,2014.
[16]罗源军.含氟丙烯酸酯四元共聚乳液的合成与性能研究[J].化工新型材料,2018,46(3):232-238.
[17]王香梅,谢龙,宋海龙.水性引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS微乳液聚合的影响[J].高分子材料科学与工程,2017,33(1):7-11.
[18]崔野,崔海清,刘福瑞,等.可逆加成-断裂链转移聚合-细乳液聚合法合成聚异戊二烯-b-聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物[J].化工新型材料,2018,46(5):166-169.
[19]ZHANG G F,ZHANG Q H,WANG Q Y,et al.Synthesis and properties of gradient copolymers of butyl methacrylate and fluorinated acrylate via RAFTminiemulsion copolymerizations[J].Journal of Applied Polymer Science,2016,133(5).DOI:10.1002/app.42936.
[20]方胜阳,殷守华,章于川.大分子钛酸酯表面改性剂的合成与表征[J].安徽大学学报:自然科学版,2009,33(2):76-80.
[21]程时远,陈艳军,王康丽.含氟丙烯酸酯三元共聚物乳液的研究[J].高分子学报,2002,10(5):560-565.
[22]高秀云,任小翠,邹祥龙,等.细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯三元共聚物及性能表征[J].皮革与化工,2013,30(1):7-12.
[23]熊邦虎.含氟丙烯酸酯共聚物的原子转移自由基聚合与分析[D].重庆:重庆大学,2009.
[24]黄永毅,李毅伟,曾小兰,等.微乳液聚合合成含氟丙烯酸酯共聚物[J].厦门大学学报:自然科学版,2011,50(6):1095-1098.
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