原料用量及合成工艺条件对聚合物性能的影响

　水性含氟涂料有着良好的耐侯性、耐热性、耐久性、耐腐蚀性和超强的耐氧化性，又有着水性涂料的环保、安全等性能，所以就成为研究热点之一。国内的研究大部分集中在水性化上，制作的水性含氟涂料性能欠佳。UV固化技术因为有着固化速度快、少污染、节能、固化产物性能好等优点，大范围应用于涂层、粘合剂、油墨等领域。开发一种可UV固化的水性含氟涂料，就可能通过UV固化交联提高涂料的性能，有着极其重要的研究意义。
　　把两种可用于UV固化体系的水性含氟丙烯酸酯共聚物合成，内有：以甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)及双官能丙烯酸酯单体为原料，采用乳液聚合法制得含氟丙烯酸酯共聚物；以含氟丙烯酸酯单体、MMA、BA及丙烯酸(AA)为原料，采用溶液聚合法制得含氟预聚物，再通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对其进行接枝改性，经三乙胺中和后合成水溶性UV固化含氟丙烯酸酯共聚物。对上述两种含氟丙烯酸酯共聚物进行了结构表征，探讨了原料用量及合成工艺条件对聚合物性能的影响，并检测了固化膜性能，研究了UV固化条件对共聚物性能的影响。
实验结果如下：
　  以HFMA、MMA、BA和1-甲基丙烯酸-3-丙烯酸甘油双酯为单体，DNS为反应型乳化剂，制备了一种UV固化的含氟聚丙烯酸酯乳液。采用FTIR表征其结构，DSC研究其热学性能，探讨了乳化剂、双官能单体和含氟单体用量以及引发体系等对乳液聚合的影响。
结果表明：以氧化还原引发剂引发，乳化剂用量4％～5％，双官能单体用量6％，含氟单体用量16％～20％，能够制得涂膜性能较佳的稳定的UV固化含氟聚丙烯酸酯乳液。
　　采用溶液聚合法，以含氟丙烯酸酯单体、MMA、BA、AA、GMA等为原料制得水溶性UV固化含氟丙烯酸酯共聚物。采用FTIR和1H MNR进行结构表征，TG研究热学性能。探讨了原料用量及工艺条件对含氟低聚物合成及UV固化共聚物涂膜性能的影响，并研究了接枝改性反应的影响因素及共聚物溶液的稳定性。结果表明，含氟低聚物的最佳合成条件是：HFMA用量为14％～18％，MMA与BA的质量比为19:15，AA用量为8％，引发剂用量BPO4％，反应温度为120℃。接枝反应的最佳温度是85℃～90℃，GMA最佳用量为12％，所制得共聚物涂膜具有良好的机械性能。其硬度为4H，耐冲击性为50cm。当中和度大于90％时，共聚物乳液呈微黄色、半透明，具有良好的贮存稳定性。确定了最适合的UV固化条件：1.0～1.5％固化剂-Darocur2959，干燥温度为70℃，UV固化时间为12～15s。

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