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乳液聚合因具有体系粘度低、传热快、环保以及分隔效应等特点,其产物已广泛运用于涂料、油漆、粘合剂、橡胶和药物缓释胶囊载体等领域。丙烯酸酯乳液具有良好的粘附性、耐腐蚀性及耐候性,已成为涂料和粘合剂领域中的重要种类。但是丙烯酸酯类大分子的结构决定了它的耐高、低温性及耐水性能较差,而利用键能高、表面能极低的含氟单体改性丙烯酸酯乳液,提高丙烯酸酯聚合物的耐高、低温性及耐水性能,已成为丙烯酸酯乳液改性的重要方法。 本文在对乳液聚合的理论、新工艺、新技术,以及国内外含氟单体改性丙烯酸酯乳液的研究进展进行全面的综述基础上,运用含氟单体对丙烯酸酯的化学改性机理,分别合成了甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFBA)-丙烯酸丁酯(BA)-甲基丙烯酸甲酯(MMA)三元共聚体系乳液和甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEA)-丙烯酸丁酯(BA)-甲基丙烯酸甲酯(MMA)三元共聚体系乳液。在合成低含氟量共聚乳液时,首先对纯丙烯酸酯乳液进行了研究,并确定了乳液聚合工艺。实验采用两种不同聚合工艺进行对比,即:间歇式加料方法和半连续加料方法。讨论了不同聚合工艺对共聚乳液性能的影响,并对间歇式加料工艺下制得的含氟共聚乳液进行了动力学研究。利用红外光谱分析(FTIR)、差式扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)对大分子链的结构和性能进行了表征。通过力学性能、表面性能、耐水性能及乳胶粒粒径的测试,证实所研制的含氟丙烯酸酯共聚乳液具有比纯丙烯酸酯聚合物更加优良的性能。 同时,采用预聚合法,以聚酯二元醇(PEA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为基本原料合成了分子链上带有亲水基团(-COOH)的聚氨酯预聚体。以特殊的水化方式制得聚酯型水性聚氨酯乳液。讨论了温度、-NCO与-OH的物质的量之比(R值)、亲水基团含量、中和度、水化工艺分别对材料力学性能、耐水性、玻璃化转变温度(Tg)等的影响。 悬浮聚合以水为介质,安全、价廉、产物容易分离;悬浮聚合体系粘度低、温度易控制、产品质量稳定。与乳液聚合相比,悬浮聚合物上吸附的分散剂少,产物纯度较高。因此,悬浮聚合在工业和生物医学上已得到了广泛应用。在非均相聚合方法中,悬浮聚合法工艺简单,所得聚合物颗粒球形度好,用于聚合物微球的制备具有显著优点。本文运用悬浮聚合法,同时采用常规分散和超声波分散两种不同的工艺合成出了聚偏氟乙烯(PVDF)-丙烯酸酯复合聚合物微球,通过利用红外光谱分析(FTIR)、差式扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)、偏光显微分析等手段对聚合物大分子链的结构和性能进行了表征。通过力学性能、耐水性能及胶粒粒径的测试,分别讨论了不同PVDF含量、不同分散工艺对聚合物微球性能的