羅源軍 呂太勇 劉 波 張付寶 李 慧 張建新
(中昊晨光化工研究院有限公司,四川富順643201)
全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液的研究進(jìn)展
羅源軍 呂太勇 劉 波 張付寶 李 慧 張建新
(中昊晨光化工研究院有限公司,四川富順643201)
介紹了全氟烷基丙烯酸酯單體的合成、防水拒油的作用機(jī)理、共聚乳液的典型結(jié)構(gòu)及其新的制備方法,簡(jiǎn)述了共聚乳液因具有良好的表面性能、耐候性及環(huán)境友好性而在紡織、皮革及涂料工業(yè)所獲得的應(yīng)用情況。認(rèn)為如何降低全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液的生產(chǎn)成本和提高它的綜合性能,是今后設(shè)計(jì)合成這類產(chǎn)品的一個(gè)重要趨勢(shì);應(yīng)加強(qiáng)與其他類型的整理劑之間協(xié)同效應(yīng)與相容性的研究,拓寬全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液應(yīng)用領(lǐng)域。
全氟烷基丙烯酸酯;乳液聚合;作用機(jī)理;發(fā)展現(xiàn)狀
眾所周知,有機(jī)氟材料之所以具有優(yōu)異的表面性能是因?yàn)椴牧现泻蟹?,氟元素在整個(gè)周期表中電負(fù)性最強(qiáng)。當(dāng)氟原子取代有機(jī)物中碳鏈上的氫原子后,鍵能將增加;氟原子的半徑比氫原子略大,而比其他元素的半徑小,相鄰氟原子沿碳鏈以螺旋狀分布,剛好能把碳碳鏈緊緊地包住,這樣全氟鏈烴的碳鏈被周圍氟原子很好的保護(hù),就算最小的原子也難以楔入。氟原子極化率很低,造成C—F鍵的極化率也偏小,氟碳原子中的共用電子對(duì)偏向氟原子,因而使氟原子帶有多余的負(fù)電荷,形成負(fù)電荷保護(hù)層,使帶負(fù)電的親核試劑很難接近碳原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。另外,C—F鍵短而鍵能較大,致使全氟碳鏈剛性強(qiáng)、柔順性差,與活性化學(xué)物質(zhì)作用力小,因此全氟烷烴的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性要比烷烴高。而含氟織物整理劑是有機(jī)氟材料中的非常重要的一個(gè)分枝,已有40多年的發(fā)展歷史;是利用其具有極低的表面能而開(kāi)發(fā)的一種新型材料。經(jīng)含氟織物整理劑整理過(guò)的織物能顯示出非常優(yōu)異的憎水僧油性能[1-2]。
基于上述原因,本文對(duì)含氟丙烯酸酯單體的合成方法,拒水拒油機(jī)理進(jìn)行了介紹,分析了全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液的研究現(xiàn)狀,并探討了它的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向。
長(zhǎng)鏈氟烷基的丙烯酸酯單體是含氟織物整理劑中最重要的單體,它的制備在含氟織物整理劑工藝中最為關(guān)鍵。一般工業(yè)生產(chǎn)中主要有調(diào)聚和電解氟化2種方法[3-4]。
1.1 調(diào)聚法
全氟烷基碘化物的合成分2步進(jìn)行,第1步調(diào)聚物的合成:
第2步調(diào)聚反應(yīng):緩沖鏈節(jié)。全氟烷基碘不能與親核試劑反應(yīng),也不能直接轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣上鄳?yīng)織物整理劑的中間體。但是它可以和乙烯反應(yīng),當(dāng)?shù)庠油ㄟ^(guò)亞甲基和全氟烷基隔開(kāi)時(shí),就很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榉奖愫铣稍魉饔蛣┑拇蓟虬罚?/p>
全氟烷基化合物的合成:
1.2 電解氟化法
對(duì)n-辛烷基磺酰氯進(jìn)行電解氟化,獲得n-全氟辛烷基磺酰氟,再將它連接到丙烯酸乙酯上。當(dāng)然,也可以將磺酰氟和乙醇胺(EtNH2)反應(yīng)制備成帶羥基的磺酰胺羥基,進(jìn)一步與丙烯酸反應(yīng)而合成丙烯酸酯。具體反應(yīng)如下:
2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能
含氟織物整理劑不但比其他類型的防水劑具有更優(yōu)異的防水拒油性能,而且最突出的特點(diǎn)是,經(jīng)過(guò)含氟整理劑處理的織物并沒(méi)有失去織物原有的透氣性能。表1列出一些固體表面的臨界表面張力γc[4-5]。10),R1=CnF2n+1(n=8~18),Y=H、Cl,R2=—CH2OH、—C(CH3)2CH2COCH3。
表1 聚合物表面的臨界表面張力Tab1 Critical surface tension of polymer surface
組分I。氟碳化合物Rf一般是提供防水拒油功能最主要的部分,不同產(chǎn)品中氟烷基或許是單一組分,也有可能是不同碳長(zhǎng)同系物的混合物。碳鏈的長(zhǎng)短影響產(chǎn)品的防水拒油性,一般在C7~C9表現(xiàn)最好。甲基丙烯酸或丙烯酸與氟烷基連接后形成高分子鏈節(jié),通過(guò)雙鏈聚合可獲得一定分子量。氟碳鏈的極性較強(qiáng),會(huì)使分子內(nèi)部發(fā)生極化,致使分子的穩(wěn)定性減弱。為了使分子內(nèi)的穩(wěn)定性增強(qiáng),一般要在分子中增加緩沖鏈節(jié),如—NHSO2—、—SO2NHCH2CH2—、—CH2CH2—、—CH2—等。它們不僅將氟烷基與丙烯酸連接起來(lái),還對(duì)酯基產(chǎn)生屏蔽保護(hù)作用,繼而防止水解使氟烷基脫落,影響防水拒油效果。組分II。一般是甲基丙烯酸或者丙烯酸脂肪酸酯,可以增強(qiáng)含氟共聚物的拒水性,又不會(huì)降低其拒油性,它們與全氟烷基丙烯酸酯有良好的協(xié)同作用,同時(shí)賦予整個(gè)共聚物以優(yōu)異的成膜性及柔軟性。當(dāng)丙烯酸脂肪酸酯的碳長(zhǎng)小于8時(shí),氟烷基無(wú)結(jié)晶性;當(dāng)碳長(zhǎng)大于12時(shí),共聚物的結(jié)晶性非常明顯,會(huì)束縛分子鏈的活動(dòng),從而提高共聚物的拒水性。
組分III。較常用的共聚單體有氯乙烯、偏二氯乙烯等,可以賦予共聚物某些特殊性能,例如與纖維(特別是滌綸和錦綸)有著良好的黏合性,不僅可以提高耐洗性,還能使其具有防污、耐磨和耐有機(jī)溶劑等性能。
組分IV。通過(guò)添加可以形成自交聯(lián)或者反應(yīng)性基團(tuán)的共聚單體,比如含羥甲基、環(huán)氧基或者羥基的單體,以提高共聚物的強(qiáng)韌性。通過(guò)整理加工,可以使共聚物與共聚物之間,或者共聚物與纖維之間形成化學(xué)鏈的結(jié)合,繼而形成強(qiáng)韌的皮膜,以提高整理效果的耐抗性[7-9]。
2.2 防水拒油作用機(jī)理
減小固體的表面張力,有助于接觸角的增大,若要想使液體(油或水)不能潤(rùn)濕固體表面,固體的表面張力必須小于液體的表面張力,此時(shí)接觸角越大越有利于水(油)滴滾動(dòng)和滑落。因此防水整理主要是使纖維表面在水中的γc降低,且低于水的表面張力。因?yàn)槔w維素纖維的臨界表面張力比水的表面張
從表1可知,有全氟烷基側(cè)鏈的聚丙烯酸酯表面具有最低的γc,也是最難以潤(rùn)濕的表面。
所以,一般選擇帶全氟烷基側(cè)鏈的聚丙烯酸酯,作為獲得織物最低表面能的主要成分,但僅有含氟聚丙烯酸酯不可能滿足實(shí)際織物整理過(guò)程的各種要求,還需要其他單體進(jìn)行共聚,選擇非氟共聚單體的原則,依不同的實(shí)際需要而有所不同。氟代單體提供防水拒油性能,非氟代單體提供共聚物柔軟性、成膜性、黏合性、防污性、耐洗性、及耐抗性等。其四元共聚物的結(jié)構(gòu)通式一般為[6]:
其中,Rf=CnF2n+1(n=6~1 2),R=H、CH3,X=—NHSO2—、力大很多,所以很容易被潤(rùn)濕。用具有較小臨界表面張力和較大接觸角的含氟織物整理劑,使纖維表面改性,可以獲得滿意的拒水性。
拒油整理和防水整理機(jī)理類似,但水的表面張力較大。經(jīng)過(guò)改性后,γc很小的防水整理劑上就能產(chǎn)生較大的接觸角而達(dá)到防水效果。而油的表面張力較小,一般為20~40 mN/m。必須使纖維表面改性后的臨界表面張力γc降得更低,才能產(chǎn)生較大的接觸角不使油潤(rùn)濕纖維,達(dá)到拒油效果。目前全氟烷基側(cè)鏈的聚丙烯酸酯為基本成分的含氟織物整理劑具有較低的γc,既能防水又能拒油[6,9-10]。
另外,在研究與評(píng)價(jià)含氟織物整理劑的高防水性能時(shí),被改性的表面必須表現(xiàn)出高的接觸角。但僅用接觸角還不夠充分,因?yàn)榉浪允潜硎舅螐谋砻骐x去的難易程度,需要使用如圖1所表示的動(dòng)接觸角。只有后退接觸角θγ越大,水滴才會(huì)越容易從表面脫離,表現(xiàn)出高防水性[6]。
圖1 根據(jù)轉(zhuǎn)落法測(cè)定的動(dòng)接觸角Fig1 Dynamic contact angle determined by the turning method
乳液聚合不僅速度快、成本較低,同時(shí)對(duì)環(huán)境的污染也較少,而且通過(guò)乳液聚合所得到的乳液狀產(chǎn)品,更加適合紡織品的深加工處理,因此近年來(lái)對(duì)乳液聚合的研究很多,出現(xiàn)了大量不同的乳液聚合體系,乳液產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性也不斷提高,目前的合成方法主要有常規(guī)共聚法和特殊共聚法等。
3.1 常規(guī)共聚法
含氟單體的價(jià)格一般較貴,其均聚物的成膜性能也較差,玻璃化溫度偏高,故目前所合成的全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液,一般是將含氟單體與丙烯酸酯單體,或者其他含有乙烯基類單體進(jìn)行共聚,在改善乳液性能的同時(shí)降低成本。該法合成工藝簡(jiǎn)單、操作易于控制,可獲得穩(wěn)定的共聚乳液,產(chǎn)品的防水拒油性、耐候性以及耐腐蝕性都較好。
在常規(guī)共聚乳液中,含氟單體的比例非常重要,含氟單體比例過(guò)低,會(huì)導(dǎo)致涂膜的防水拒油性、耐候性及耐化學(xué)品性等性能下降;反之,含氟單體比例過(guò)高,將會(huì)導(dǎo)致乳液的黏度過(guò)大,水溶性及成膜性能降低,其經(jīng)濟(jì)成本也會(huì)相應(yīng)增加。
制備全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液除了選用一般常規(guī)的碳?xì)浔砻婊钚匀榛瘎┩?,也常采用氟碳表面活性劑,一般以離子型和非離子型乳化劑復(fù)配使用。一方面,單純的離子型乳化體系所得到的乳膠粒粒徑小,力學(xué)穩(wěn)定性好,但是化學(xué)穩(wěn)定性較差;另一方面,非離子乳化劑主要利用空間位阻提供穩(wěn)定作用,但乳化能力弱,容易結(jié)塊。將2者復(fù)配使用,可以發(fā)揮其協(xié)同效應(yīng),使合成的乳液更加穩(wěn)定[11]。
李真等人以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)及全氟烷基丙烯酸酯等3種單體為主要原料,以丙二醇作為相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑,同時(shí),采用非離子陰離子復(fù)合乳化體系、氧化還原引發(fā)、超聲微乳化及不同的加料方式,合成出系列含氟丙烯酸酯共聚乳液,采用接觸角測(cè)試考察了共聚乳液對(duì)織物整理后表面性能的影響,結(jié)果表明,經(jīng)整理后的純棉無(wú)紡布的防水拒油性大為提高,對(duì)水的接觸角達(dá)到127°左右,對(duì)醇的最大接觸角達(dá)到112°[12]。
Lijun Chen等以甲基丙烯酸十二氟庚酯、BA及MMA 3種單體為原料,以過(guò)硫酸鉀為引發(fā)劑,采用半連續(xù)種子乳液聚合法成功制備了1種含氟丙烯酸酯共聚乳液,并研究了不同乳化劑對(duì)其性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),用十二烷基苯磺酸鈉制備的乳液粒徑和接觸角最小,表面張力適中;用全氟辛基磺酸鉀制備的乳液表面張力最小,接觸角最大,粒徑適中;用甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉制備的乳液粒徑和表面張力最大,接觸角適中[13]。
3.2 特殊共聚法
3.2.1微乳液聚合
微乳液作為一種各向同性、熱力學(xué)穩(wěn)定的膠體分散體系,在其聚合過(guò)程中,除了微液滴與增溶膠束相互競(jìng)爭(zhēng),吸取水相中自由基進(jìn)行液滴成核以外,還有膠束成核。微乳液與常規(guī)乳液相比有2個(gè)顯著有點(diǎn):一是微乳液粒徑比普通乳粒小1個(gè)數(shù)量級(jí),處于熱力學(xué)穩(wěn)定的分散狀態(tài),貯存穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性和抗剪切穩(wěn)定性均更優(yōu);二是很大程度上提高了助劑的有效作用,當(dāng)粒徑縮小到原來(lái)的1/10,在有效含量相同的助劑情況下,有效粒子數(shù)增大了1 000倍,因有效粒子含量的提高,其與纖維接觸親和的機(jī)會(huì)也會(huì)相應(yīng)增多。
黃永毅等人以十二烷基磺酸鈉和十三異構(gòu)醇聚氧乙烯醚作為復(fù)合乳化劑,利用半連續(xù)滴加預(yù)乳化單體和引發(fā)劑,微乳液聚合的方法制備了一種丙烯酸全氟己基乙基酯、BA和MMA的共聚物,聚合反應(yīng)穩(wěn)定,且制得的共聚物憎水性優(yōu)異[14]。L J Chen等以MMA、BA和甲基丙烯酸十二氟庚酯為原料,十二烷基苯磺酸鈉和壬基酚聚氧乙烯醚為復(fù)合乳化劑,采用過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑,通過(guò)半連續(xù)乳液聚合法制得粒徑<100 nm納米乳粒且粒徑分布更窄的微乳液,這種微乳液呈半透明狀,帶有藍(lán)色熒光,穩(wěn)定性非常高,固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%~65%[15]。
3.2.2核殼型乳液聚合
核殼乳液聚合技術(shù)是一種在殼層聚合時(shí)引入含氟單體,繼而降低了乳液的表面能,在保證了共聚乳液具有優(yōu)異的防水拒油性的同時(shí),極大的降低了含氟單體的使用量,從而具有非常好的經(jīng)濟(jì)性。一般在半連續(xù)種子乳液聚合過(guò)程中,通過(guò)控制加入單體的速率及順序就可以得到具有核殼結(jié)構(gòu)的聚合物,從而有效避免了競(jìng)聚率對(duì)反應(yīng)過(guò)程的影響,是合成核/殼型乳液的有效方法[16-17]。
蘆春燕等MMA、BA、丙烯酸及丙烯酸十三氟辛酯為原料,運(yùn)用半連續(xù)種子乳液聚合法制備的核殼型含氟丙烯酸酯共聚物乳液,具有良好的疏水疏油性和熱力學(xué)穩(wěn)定性等性能,適合油墨罐內(nèi)壁涂料等產(chǎn)品[18]。單良等人以聚BA-MMA為核,BA、MMA、雙(丙烯酰氧丙基)四甲基二硅氧烷及丙烯酸十三氟辛酯的共聚物為殼,制備出1種具有核殼結(jié)構(gòu)的含氟丙烯酸酯共聚乳液,發(fā)現(xiàn)含氟單體和有機(jī)硅交聯(lián)劑參與了共聚合這一過(guò)程,所制備的共聚乳液具有明顯的核殼結(jié)構(gòu),粒徑為76 nm左右,共聚時(shí)有機(jī)硅交聯(lián)劑的加入使整理織物拒水拒油和耐熱性有較大改善[19]。Zefeng Wang等采用2步乳液聚合法合成了含有全氟烷基和交聯(lián)基團(tuán)在殼層的具有核殼結(jié)構(gòu)的納米乳膠粒,經(jīng)過(guò)烘培熱處理后,交聯(lián)后的薄膜顯著提高了乳膠粒的疏水、熱穩(wěn)定性[20]。
3.2.3活性乳液聚合
常規(guī)乳液聚合一般很難控制共聚產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu),而采用活性-可控乳液聚合便能很好的解決這些問(wèn)題。活性乳液聚合能控制共聚物的相對(duì)分子質(zhì)量,在相同鏈長(zhǎng)的情況下,相對(duì)分子質(zhì)量分布也更窄,還能使端基官能化,以及得到含有梳型或星型高分子立體結(jié)構(gòu)、嵌段共聚物、接枝共聚物等。一般分為原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)、氮氧穩(wěn)定自由基聚合(NMP)、可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)及活性離子聚合等[21]。
孫建平等采用引發(fā)劑連續(xù)再生催化劑原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法成功地合成了含氟嵌段聚丙烯酸酯,將其繼續(xù)作為原料制備了相應(yīng)的含氟水性聚氨酯(FWPU),系統(tǒng)考察了含氟嵌段聚丙烯酸酯對(duì)水性聚氨酯薄膜性能的影響,當(dāng)薄膜經(jīng)過(guò)160℃左右的烘焙處理,其對(duì)水的接觸角可以達(dá)到110°,防水性能獲得了極大的提高[22]。而林春香等則采用電子轉(zhuǎn)移活化再生催化劑原子轉(zhuǎn)移自由基聚合引發(fā)含氟丙烯酸酯單體在納米SiO2表面上的聚合反應(yīng),所制備的納米級(jí)共聚乳液因與織物表面形成微納二元階層結(jié)構(gòu),提高了防水拒油性能[23]。
Yue Sun等先利用電子活化再生原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備了1種新的聚溴代甲基丙烯酸六氟丁酯大分子引發(fā)劑,然后利用它通過(guò)AGET-ATRP第2步成功制備了一系列氟含量不同的嵌段共聚物,根據(jù)接觸角測(cè)試表明,適當(dāng)?shù)姆靠梢越档捅砻婺?,增大共聚物薄膜的接觸角[24]。
3.2.4細(xì)乳液聚合
如果僅僅采用常規(guī)乳液聚合技術(shù)制備比較穩(wěn)定的含氟丙烯酸酯共聚乳液往往是比較困難的。原因是含氟丙烯酸酯單體在水相中的溶解度極低,從單體液滴向膠束遷移困難,往往要加入大量的有機(jī)溶劑(如丙酮、異丙醇)來(lái)增溶,引起環(huán)境污染和成本增加。乳液聚合的成核機(jī)理除了一般的膠束成核外,還有細(xì)乳液聚合中的液滴成核機(jī)理。細(xì)乳液聚合一般是先在乳化劑及助乳化劑的作用下,將單體預(yù)乳化成為粒徑50~500 nm的粒子,在聚合過(guò)程中單體小液滴直接形成乳膠粒,從而避免了含氟單體在水相中的遷移,這對(duì)制備含氟丙烯酸酯乳液顯示出了巨大的優(yōu)勢(shì)[25-27]。
高秀云等人將十二烷基硫酸鈉(SDS)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)作為乳化劑,利用細(xì)乳液聚合技術(shù),制備了1種MMA、BA和全氟烷基丙烯酸酯(FA)三元共聚乳液,其合成的乳膠膜在低含氟量下,就能表現(xiàn)出優(yōu)異的防水拒油性能[28]。王政等人將甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)作為含氟單體,采用細(xì)乳液聚合技術(shù)制備了1種含氟丙烯酸酯無(wú)皂乳液,其合成的含氟丙烯酸酯共聚乳液穩(wěn)定性好,乳膠粒的平均粒徑180 nm,涂膜的防水性隨含氟單體比例的增加而提高[29]。
Wei Yang等利用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷作為硅烷偶聯(lián)劑,通過(guò)細(xì)乳液聚合法制備了1種含氟丙烯酸酯-SiO2復(fù)合乳液,結(jié)果表明,聚合物乳膠粒子成功被接支到SiO2上,改性SiO2的存在導(dǎo)致了氟元素在膠粒表面的富集,有利于復(fù)合薄膜的疏水性的提高[30]。
4.1 紡織業(yè)
全氟丙烯酸酯共聚物涂敷于織物表面上后,被織物吸收。烘培成膜后,因共聚物側(cè)鏈的全氟基團(tuán)向外定向排列,從而降低了織物表面能,使織物具有優(yōu)異的防水拒油性能,另外還能保持織物原有的透氣性、柔軟性、強(qiáng)度、色澤等。
例如,何彥萱等人利用MMA、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、3-氯-2-羥丙基甲基丙烯酸酯及六氟丙烯酸丁酯作為單體,偶氮二異丁基脒鹽酸鹽作為引發(fā)劑,合成了1種陽(yáng)離子含氟丙烯酸酯共聚乳液,并將其應(yīng)用于棉織物的防水拒油整理,經(jīng)過(guò)整理后的織物不僅具有良好的防水性能,而且具有優(yōu)異的拒油性能,防水達(dá)100分,拒油達(dá)6級(jí);另外,耐久性良好,水洗30次以后,拒水為90分,拒油為5級(jí)[31]。
4.2 皮革業(yè)
隨著中國(guó)皮革業(yè)的迅速發(fā)展,人們對(duì)高檔皮革的追求也越來(lái)越高,特別是防水拒油的高性能皮革。一般有機(jī)氟材料類防水拒油劑的共聚物分子都帶有8~12個(gè)碳原子的全氟碳鏈,這些全氟碳鏈剛性強(qiáng),而柔順性差,類似豬毛一樣豎立在共聚物分子的表面,并伸向外側(cè)。因此在涂飾工序中,經(jīng)常在皮革表面噴涂一層防水拒油性的有機(jī)氟類整理劑,繼而覆蓋在膠原纖維的表面,取代膠原纖維與空氣、液體接觸,這樣當(dāng)水或者有機(jī)液體滴到皮革表面上時(shí),就能被這層具有低表面能的全氟碳鏈有效屏蔽,發(fā)揮出良好的防水拒油效果[32]。
4.3 涂料業(yè)
水性含氟涂料一方面具有含氟材料優(yōu)異的耐候、耐污、耐腐蝕等性能;另一方面又具有水性涂料所特有的環(huán)保、安全等性能,將成為今后國(guó)內(nèi)外涂料業(yè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重要分支。大多由氟代烯烴作為基本單體,含羥基或者羧基的親水單體,交聯(lián)單體,以及至少一種含乙烯基醚酯共聚單體通過(guò)乳液聚合技術(shù)共聚而成。另外,氟系涂覆材料作為最高技術(shù)涂料而被用在化工設(shè)備、海上平臺(tái)及大型船舶防護(hù)等極端惡劣環(huán)境中[33]。
綜上所述,全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液作為一種水性低污染的環(huán)保產(chǎn)品,具有優(yōu)異的耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性、非粘著性、憎水憎油性等性能,在許多重要領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用,市場(chǎng)前景廣闊。目前,國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)此類產(chǎn)品,已經(jīng)具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)。但如何降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品的綜合性能,使其多功能化,以便滿足國(guó)內(nèi)服裝,地毯、浴罩、墻布以及棉、絲、羊毛、紙張、皮革等方面越來(lái)越高的使用要求,將成為今后設(shè)計(jì)合成這類產(chǎn)品的重點(diǎn)方向。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)與其他類型的整理劑之間協(xié)同效應(yīng)與相容性的研究,拓寬全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液應(yīng)用領(lǐng)域。只有這樣,才能不斷提高我國(guó)在織物整理劑中的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率。
[1]胡杰,劉白玲.有機(jī)氟材料的結(jié)構(gòu)與性能及其在涂料中的應(yīng)用[J].高分子通報(bào),2003(1):63-70.
[2]張慶華,詹曉力,陳豐秋.有機(jī)氟織物整理劑的合成與應(yīng)用[J].印染助劑,2005,22(4):1-4.
[3]王秀霞,曹成波,馮圣玉.有機(jī)氟織物整理劑的研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2002,21(12):908-911.
[4]山邊正顯,松尾仁.含氟材料的研究開(kāi)發(fā)[M].聞建勛,聞?dòng)钋?譯.上海:華東理工大學(xué)出版社,2003.
[5]Yao W Q,Li Y J,Huang X Y.Fluorinated poly(meth)acrylate: Synthesis and properties[J].Polymer,2014,55(24):6197-6211.
[6]久保元伸.含氟防水防油劑-關(guān)于防水防油性能的機(jī)理[J].張介賢,譯.印染,1995,21(12):37-41.
[7]楊棟梁.氟烷基丙烯酸酯共聚物的組成與性能關(guān)系的探討[J].紡織學(xué)報(bào),1984,5(1):59-61.
[8]楊棟梁.含氟拒水拒油整理劑的應(yīng)用與回顧[C].//2007年全國(guó)染整新技術(shù)和環(huán)?;瘜W(xué)品研討會(huì)論文集.上海:中國(guó)印染行業(yè)協(xié)會(huì),2007:15-32.
[9]陳榮圻.紡織品全氟防水拒油易去污整理劑及其安全性[J].針織工業(yè),2008(9):46-52.
[10]陳榮圻.表面活性劑化學(xué)與應(yīng)用[M].北京:紡織工業(yè)出版社,1990:170-177.
[11]和玲,梁軍艷,高敏,等.333水性核殼結(jié)構(gòu)型含氟丙烯酸酯乳液的合成及性能[J].高分子材料科學(xué)與工程,2007, 23(1):120-124.
[12]李真,李文秀.含氟丙烯酸酯共聚乳液合成及性能研究[J].廣東化工,2012,39(9):231-232.
[13]Chen L J,Wu F Q.Effect of different surfactants on colloidal and polymer properties of fluorinated acrylate latex[J].Journal of Saudi Chemical Society,2014,18(5):545 -550.
[14]黃永毅,李毅偉,曾小蘭,等.微乳液聚合制備含氟丙烯酸酯共聚物[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,50(6):1095 -1098.
[15]Chen L J,Wu F Q.Control of particle size and surface properties of fluorinated acrylate microemulsion[J].SurfaceEngineering,2012,28(3):225.
[16]Li X F,Zhang J F,Zhou X P,et al.Synthesis of core-shell fluoroacrylate copolymer latex via emulsion polymerization and its application in ink-jet ink[J].Journal of Applied Polymer Science,2012,126:110-115.
[17]和玲,徐巖,朱江安,等.含氟/硅丙烯酸酯核殼型乳液的合成及性能[J].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào),2008,29(1):187-192.
[18]蘆春燕,曹國(guó)榮.含氟丙烯酸酯共聚物乳液的制備與性能研究[J].包裝工程,2014,35(23):74-78.
[19]單良,李戰(zhàn)雄,臧雄,等.核殼型含氟丙烯酸酯乳液的合成及其在棉織物整理中的應(yīng)用[J].紡織學(xué)報(bào),2015,36(1): 123-127.
[20]Wang Z F,Wang Z G.Synthesis of cross-linkable fluorinated core-shell latex nanoparticles and the hydrophobic stability of films[J].Polymer,2015,74(15):216-223.
[21]張立武,熊邦虎,馮新瀘,等.用電子轉(zhuǎn)移活化再生原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備含氟丙烯酸酯共聚物及其表征[J].合成橡膠工業(yè),2010,33(1):24-28.
[22]孫建平,張旸,王紅丹,等.ICAR-ATRP合成含氟嵌段共聚物及其在水性聚氨酯中的應(yīng)用[J].高分子材料科學(xué)與工程,2014,30(5):43-47.
[23]林春香,劉丹慧,駱微,等.核-殼含氟硅織物整理劑的可控制備及其表征[J].功能材料,2014,45(22):22070-22074.
[24]Sun Y,Liu W Q.Synthesis and characterization of a new fluorinated macroinitiator and its diblock copolymer by AGET ATRP[J].Journal of Fluorine Chemistry,2011,132 (1):9-14.
[25]Zhang Q H,Zhan X L,Chen F Q,et al.Mini emulsion
TQ325.7
A10.3969/j.issn.1006-6829.2015.05.003
2015-07-16