Page 169 - 201807

第 7 期 李培枝，等: 钛氟聚丙烯酸酯乳液的性能及应用 ·1237·

降解速度，从而对聚丙烯酸酯链段起到了保护作用， 较高，容易与极化周围电负性低的原子形成氢键。
提高了聚合物的热稳定性。 由于氢键的作用使硬段聚集得更加紧密，结晶度增

大，对提高乳胶膜机械强度也是至关重要的。同时，
由于纳米 TiO 2 的引入，复合乳胶膜的表面凹凸程度再
一次提高，乳胶膜的 R a 值由 2.201 nm 提升到 2.680 nm，
这主要是因为纳米 TiO 2 的引入提升了粗糙度。

图 2 丙烯酸酯（a）和 TiO 2 改性含氟聚丙烯酸酯乳胶膜
（b）的 TG 曲线
Fig. 2 TG curves of acrylate (a) and nano-TiO 2 modified 图 4 乳胶膜的 AFM 图
fluorine- containing polyacrylate composite latex Fig. 4 AFM image of latex film
film (b)
2.5 乳液的紫外光透过率分析
2.3 乳液的透射电镜（TEM）分析
聚丙烯酸酯（a）和 TiO 2 改性含氟聚丙烯酸酯
纳米 TiO 2 /含氟聚丙烯酸酯乳胶粒的 TEM 照片
（b）的紫外光透过率曲线见图 5。
见图 3。由图 3 可以看出，乳胶粒呈规整的球形分
由图 5 可看出，透光率 b 曲线要低于 a 曲线，
布，且粒子大小较为均一，说明纳米粒子基本没有
特别是在紫外光的波长低于 400 nm。在光波长为
发生团聚。颗粒表面光滑，其中少量粒子呈现出理
400 nm 时，纳米 TiO 2/含氟聚丙烯酸酯乳胶膜的透过
想的核壳结构，粒径约为 150~200 nm。
率仅约为 30%，并在低于 400 nm 的波长时快速下降，
而不含纳米 TiO 2 的聚丙烯酸酯乳胶膜在 400 nm 时
透过率约为 50%。这是由于聚合物中的纳米 TiO 2 具
有抗紫外线作用，侧面验证了纳米 TiO 2 已被成功接
枝到聚合物中。

图 3 TiO 2 改性含氟聚丙烯酸酯乳胶粒的 TEM 图
Fig. 3 TEM image of nano-TiO 2 modified fluorine-containing
polyacrylate composite latex

2.4 乳液的原子力显微镜（AFM）分析
聚丙烯酸酯乳胶膜与纳米 TiO 2 /含氟聚丙烯酸
酯乳胶膜的表面粗糙度参数见表 1。其中，R a 为粗
糙度，RMS 为均方根粗糙度，R z 为 10 点平均粗糙
度，P-V 为高低差。

图 5 乳胶膜的紫外光透过率
表 1 乳胶膜的粗糙度 Fig. 5 UV transmittance of latex films
Table 1 Roughness parameters of latex films
2.6 乳胶膜接触角分析
乳胶膜 R a/nm RMS/nm R z/nm P-V/nm
聚丙烯酸酯乳胶膜、TiO 2 改性含氟聚丙烯酸酯
聚丙烯酸酯 2.201 2.907 8.613 17.78
乳胶膜对水的接触角分别见图 6a、b，丙烯酸酯乳
纳米 TiO 2/含氟聚丙烯酸酯 2.680 3.753 30.37 34.43
胶膜、TiO 2 改性含氟聚丙烯酸酯乳胶膜对二碘甲烷
复合乳液乳胶膜表面 AFM 图见图 4。由图 4 和 的接触角分别见图 6c、d。由图 6 可以看出，随着
表 1 可看出，在聚丙烯酸酯乳液中添加含氟钛单体 氟单体和纳米 TiO 2 的引入，涂膜表面的防水防油性
后乳胶膜的微相分离程度较高，易形成这种纳米结 均得到大幅度的提高，这是由于氟改性共聚物可形
构的凸起，为构造疏水表面做铺垫。含氟单体的硬 成较多的接枝、嵌段或自聚结构，再加上纳米 TiO 2
段区域带有较高的内聚能，且由于 F 原子的电负性 的协同作用，更加有利于表面能极低的含氟侧链在