Page 53 - 《精细化工》2020年第6期

第 6 期 李振猛，等: 含氟聚（甲基）丙烯酸酯乳液的研究进展 ·1119·

氟聚甲基丙烯酸酯乳液。随着含氟侧链长度的增加， 合物表面有更高的氟含量，并且比单氟侧链聚合物
乳液粒径随之增大，其中由图 3d 单体所制得的乳液 表现出更好的拒水拒油性。
粒径（75 nm）高于其他两种乳液（43、62 nm），3 1.4 含氟（甲基）丙烯酰胺
种乳液处理过后的纯棉织物表面的水接触角均较高 BRADLEY 等 [37] 公开的专利中，通过醇胺与丙
（>140°），正十二烷接触角大于 100°。相比之下， 烯酰氯反应得到 N-羟烷基丙烯酰胺，再与卤代氟烃
由图 3d 单体所制得的聚合物具有更优异的拒水、拒 反应合成了一系列含氟（甲基）丙烯酰胺（图 5a~d），
油性能。 并制备了相应的含氟聚（甲基）丙烯酸酯细乳液。
1.3 含氟芳香（甲基）丙烯酸酯 与乙二醇和水的接触角测试结果显示，基于这些单
含氟芳香（甲基）丙烯酸酯的化学结构如图 4 体的共聚物乳液成膜后均具有良好的拒水拒油性
所示。苯环的引入能增加侧链的长度和刚性，使得 能。其中，图 5a 单体的共聚物乳液水接触角和乙二
含氟侧链能更好地在涂层与空气界面聚集，赋予涂 醇接触角分别为 81.3°和 49.2°，图 5b 单体共聚物乳
层更优异的表面性能。霍涛 [34] 合成 4-七氟丙氧基- 液的接触角分别为 83.9°和 52.3°。
六氟丙氧基-四氟丁基-苯甲酸酯基-甲基丙烯酸酯
（图 4a），再将它用于改性聚（甲基）丙烯酸酯乳
液。经含氟处理后的棉织物水接触角可达 146°，对
正十二烷的表面接触角可达 125°。

图 5 含氟丙烯酰胺的化学结构式
Fig. 5 Chemical structures of fluorinated acrylate amides

沈一丁等 [38] 通过 4 步反应合成 N-十七氟壬酰基-
乙胺基丙烯酸酯（图 5e）共聚物乳液，将其用于处

理猪绒面服装革。经乳液（含氟质量分数 30%）处
图 4 含氟芳香（甲基）丙烯酸酯的化学结构式 理后的猪绒面服装革力学性能保持不变，拒水和拒
Fig. 4 Chemical structures of fluorinated aromatic (methyl) 油等级分别为 80 级和 90 级，具有良好的防水防油
acrylates
性能。
杨彬彬 [35] 合成了 4-十三氟壬基-苯基-甲基丙烯 1.5 含氟磺酰胺（甲基）丙烯酸酯
酸酯（图 4b），并制得相应的含氟聚（甲基）丙烯 过渡链段 X 中含有磺酰胺基团的含氟单体（甲
酸酯乳液，并将合成的乳液用于改善纯棉织物的表 基）丙烯酸酯为含氟磺酰胺（甲基）丙烯酸酯，如
面性能。处理过的织物表面有更好的疏水能力，当 图 6 所示。辛华 [39] 以市售 N-甲基-N′-十七氟辛磺酰
含氟芳香甲基丙烯酸酯用量达到 8%时，水接触角为 基-乙胺基丙烯酸酯（FM，图 6a）为含氟单体，制
136°，拒水等级 5 级，石蜡油接触角为 106°，拒油 备含氟聚甲基丙烯酸酯无皂乳液。结果表明，随着
等级 2 级。经 5 次水洗，并在 108 ℃下烘干后，棉 FM 用量增加至 20%，乳胶膜的拉伸强度从 1.0 MPa
织物表面水接触角可基本恢复至初始水平。 增加至 1.7 MPa，断裂伸长率从 625%降低至 430%。
YE 等 [36] 合成了 4-十三氟辛基-苯甲酸酯基-丙 含氟聚丙烯酸酯的耐溶剂溶解性得到改善，吸水率
烯酸酯、3-十三氟辛基-苯甲酸酯基-丙烯酸酯、3,5- 从 35%降低至 10%，乳胶膜的水接触角升高至 90°，
双十三氟辛基-苯甲酸酯基-丙烯酸酯 3 种含氟芳香 液体石蜡接触角升高至 65°。经不同温度（20~
丙烯酸酯（图 4c、d、e），再与丙烯酸酯单体共聚 120 ℃）处理后，乳胶膜的水接触角可增大至 110°，
制备了 3 种含氟聚丙烯酸酯乳液。3 种乳胶膜均具 液体石蜡接触角升高为 83°，表面能低至 21 mN/m，
有优异的拒水拒油性，含有 2 个相邻含氟链段的聚 远低于无氟乳液的 43.8 mN/m。