论文题目: 乳液法制备含氟丙烯酸酯聚合物自组织梯度材料
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 陈艳军
导师: 张超灿
关键词: 梯度材料,自组织,含氟丙烯酸酯聚合物,乳液,成膜
文献来源: 武汉理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 目前,自组织共混型高分子梯度材料的研究已经引起越来越多的关注。由于形成自组织高分子梯度材料的多组分共混物中某组分被接枝具有特定功能的官能团,因此该组分能自发地向材料表面迁移富集,自组织形成梯度结构,从而可得到各种具有特殊功能的材料表面。另外,共混聚合物在静态退火过程中,由于外界因素的影响,也会形成梯度分布的相形态。由于含氟丙烯酸酯聚合物的表面能比丙烯酸酯聚合物低,通过控制成膜条件,含氟丙烯酸酯聚合物共混乳液在成膜时会发生自组织行为(如自分层),可以使膜的一侧表面具有有机氟本身的耐腐蚀、耐老化、长寿命、抗污自洁及防水等优点,而另一侧表面具有聚丙烯酸酯的优良粘接性,从而获得性价比高的含氟丙烯酸酯聚合物自组织梯度材料。 本工作的主要创新包括以下几点:(1)首次全面、系统地研究了含氟丙烯酸酯核壳乳液自组织形成梯度结构的成膜条件,并详细探讨了含氟组分在核壳结构的乳胶粒中的位置对乳胶膜性能的影响。(2)全面讨论了共混物组成浓度、成膜基材及热处理条件对含氟丙烯酸酯均聚物/聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)共混乳液自组织形成梯度结构的影响。(3)首次将表面活性单体和助溶剂同时应用于含氟丙烯酸酯均聚物无皂乳液的合成。(4)首次阐明退火工艺和成膜基材对聚甲基丙烯酸三氟乙酯与聚丙烯酸丁酯无皂共混乳液自组织形成梯度结构的影响。(5)首次在表面活性单体存在下,借助超声波分散,采用半连续滴加法成功制备含氟丙烯酸酯共聚物无皂乳液,并全面研究了共聚物无皂乳胶膜的性能和膜结构。 本论文主要研究内容和结论概括如下几方面。首先,选用了一种反应型乳化剂和长链阴离子型乳化剂组成复合乳化剂制备了一系列含氟丙烯酸酯核.壳乳液。在氟单体用量占总单体用量4wt%的情况下,讨论了最终含氟组分在核壳结构乳胶粒中的位置对表面性能和热稳定性能的影响。结果表明,相对于含氟组分位于核相的核壳结构,含氟组分位于壳层的核壳结构更有利于改善乳胶膜的性能,并且随着壳层中的氟含量增加,乳胶膜的表面能降低,热稳定性提高。壳层含氟的含氟丙烯酸酯核壳乳液在室温成膜过程中,含氟组分通过自组织行为在乳胶膜和空气的界面富集并形成梯度结构,XPS深度分析证实氟元素浓度
论文目录:
第1章 前言
1．1 高分子梯度材料研究进展
1．1．1 高分子梯度材料的类型
1．1．2 高分子梯度材料的制备方法
1．1．3 高分子梯度材料的表征
1．1．4 高分子梯度材料的性能及应用
1．2 含氟丙烯酸酯聚合物乳液研究现状
1．2．1 含氟丙烯酸酯聚合物乳液的制备
1．2．2 含氟丙烯酸酯聚合物的结构与性能
1．2．3 含氟丙烯酸酯聚合物乳液的应用
1．3 聚合物乳液成膜研究动态
1．3．1 乳液成膜的几种模型
1．3．2 影响成膜的因素
1．3．3 研究乳液成膜的方法
1．4 研究目的及意义
第2章 核-壳含氟丙烯酸酯乳液的制备及胶膜梯度结构研究
2．1 引言
2．2 实验部分
2．2．1 原料及预处理
2．2．2 乳液合成方法
2．2．3 乳胶粒的尺寸和形态的表征
2．2．4 乳液的成膜及表征
2．3 结果与讨论
2．3．1 聚合物乳胶粒的化学组成与结构
2．3．2 聚合物乳胶膜的表面性能
2．3．3 聚合物乳胶膜的表面化学组成
2．3．4 成膜条件对聚合物乳胶膜形态的影响
2．3．5 聚合物乳胶膜的热稳定性
2．4 小结
第3章 含氟丙烯酸酯共混乳液的成膜及乳胶膜梯度结构的研究
3．1 引言
3．2 实验部分
3．2．1 原料及预处理
3．2．2 乳液的合成及共混
3．2．3 乳液成膜
3．2．4 共混乳液乳胶膜的表征
3．3 结果与讨论
3．3．1 共混比例的影响
3．3．2 热处理的影响
3．3．3 成膜基材的影响
3．4 小结
第4章 表面活性单体存在下聚甲基丙烯酸三氟乙酯无皂乳液聚合研究
4．1 引言
4．2 实验部分
4．2．1 原料及预处理
4．2．2 制备无皂含氟丙烯酸酯共聚物乳液
4．2．3 聚合反应动力学的测试
4．2．4 乳胶粒的尺寸和形态的表征
4．2．5 乳液稳定性的测试
4．2．6 乳液聚合物的表征
4．3 结果与讨论
4．3．1 聚合方法的探讨
4．3．2 聚合条件对聚合动力学的影响
4．3．3 PF_3MA无皂乳液聚合的成核机理
4．3．4 无皂乳液聚合物的表征
4．3．5 PF_3MA无皂乳液的稳定性
4．4 小结
第5章 含氟丙烯酸酯无皂共混乳液成膜及乳胶膜梯度结构研究
5．1 引言
5．2 实验部分
5．2．1 原料及预处理
5．2．2 乳液的合成及共混
5．2．3 乳液成膜
5．2．4 共混乳液及其乳胶膜的表征
5．3 结果与讨论
5．3．1 共混比例的影响
5．3．2 退火时间的影响
5．3．3 退火温度的影响
5．3．4 成膜基材的影响
5．3．5 添加共聚物的影响
5．4 小结
第6章 含氟丙烯酸酯共聚物无皂乳液的制备及乳胶膜结构研究
6．1 引言
6．2 实验部分
6．2．1 原料及预处理
6．2．2 制备无皂含氟丙烯酸酯共聚物乳液
6．2．3 聚合反应的表征
6．2．4 乳胶粒的尺寸和形态的表征
6．2．5 乳液稳定性的测试
6．2．6 乳液的成膜及表征
6．3 结果与讨论
6．3．1 无皂乳液条件
6．3．2 乳液聚合物的组成和结构
6．3．3 乳胶粒的形态和平均粒径
6．3．4 乳液的稳定性
6．3．5 乳胶膜的表面性能
6．3．6 乳胶膜的热稳定性能
6．4 小结
结论
参考文献
发表论文目录
致谢
发布时间: 2005-10-11
参考文献
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