共聚單體對(duì)氟化聚合物表面性能及其穩(wěn)定性的影響.pdf

1、含氟聚合物具有非常獨(dú)特的表面性質(zhì)，如疏水疏油性等，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。含氟聚合物優(yōu)異表面性能來(lái)自于含氟組分在表面的富集，以及它們?cè)诒砻嫘纬傻慕Y(jié)構(gòu)。然而由于材料表面具有環(huán)境響應(yīng)性，限制了含氟聚合物材料在極性環(huán)境下的長(zhǎng)期使用。目前，主要通過(guò)加大含氟單體的量，來(lái)提高含氟聚合物的表面性質(zhì)。但是這樣增加了成本，不利于資源的有效利用。因此，如何通過(guò)非氟共聚組分來(lái)提高含氟聚合物表面性質(zhì)能是將是一個(gè)重要的研究方向。
　　 本論文以甲基丙烯酸

2、酯(甲基丙烯酸丁酯BMA、甲基丙烯酸十八酯ODMA)與甲基丙烯酸-2-全氟辛基乙酯(FMA)的嵌段共聚物為研究對(duì)象，利用接觸角測(cè)試、X-射線光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)、X-射線衍射(XRD)、動(dòng)態(tài)光散射(DLS)、表面張力、和頻振動(dòng)光譜(SFG)等表征手段，研究了嵌段共聚物非氟化段鏈長(zhǎng)、共聚非氟單體的化學(xué)結(jié)構(gòu)在聚合物溶液固化時(shí)表面結(jié)構(gòu)形成的影響因素。并在此基礎(chǔ)上通過(guò)共聚單體化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化構(gòu)造更加穩(wěn)定的低表面能疏水表面。

3、
　　 研究結(jié)果表明，含氟嵌段共聚物中非氟化段鏈長(zhǎng)對(duì)共聚物表面性能影響較大。無(wú)論對(duì)于氟化二嵌段共聚物(PBMA-b-PFMA)和氟化三嵌段共聚物(PFMA-b-PBMA-b-PFMA)，在含氟段相同的情況下，非氟化段PBMA長(zhǎng)有利于含氟組分向表面的離析和富集，并且全氟烷基側(cè)鏈更能自組裝形成緊密有序堆積結(jié)構(gòu)，其表面具備更好的環(huán)境穩(wěn)定性。而PBMA段較短的氟化嵌段共聚物全氟烷基側(cè)鏈的有序性相對(duì)較低，表現(xiàn)出較差的環(huán)境穩(wěn)定性。
　

4、　 研究發(fā)現(xiàn)，在共聚物組成相同的情況下，含氟段在兩端時(shí)的氟化三嵌段共聚物相比于含氟段只在一端的氟化二嵌段共聚物在成膜過(guò)程中含氟組分更容易向表面富集，更容易形成有序堆積的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出更優(yōu)越的表面性能。
　　 研究發(fā)現(xiàn)非氟段具有長(zhǎng)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的氟化甲基丙烯酸酯嵌段共聚物(PODMA-b-PFMA)能夠自組裝形成較高疏水疏油性表面。對(duì)水和對(duì)石蠟油的接觸角高達(dá)128.7°和103.4°，其表面具備與氟烷基在理想表面緊密有序堆積同樣優(yōu)異的疏