細(xì)乳液法制備氟化聚氨酯復(fù)合乳液及其自組織梯度化分布行為的研究

細(xì)乳液法制備氟化聚氨酯復(fù)合乳液及其自組織梯度化分布行為的研究

【摘要】

氟化聚氨酯具有優(yōu)異的耐候性、耐化學(xué)腐蝕性和熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，因而在航空航天、電子電器、汽車制造等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用潛力。本研究采用細(xì)乳液法制備了一種氟化聚氨酯復(fù)合乳液，并對(duì)其自組織梯度化分布行為進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系中氟化聚氨酯的合成條件進(jìn)行優(yōu)化，得到了穩(wěn)定且粒徑均勻的氟化聚氨酯乳液。通過(guò)改變表面活性劑的類型和濃度，以及控制乳液形成過(guò)程中的攪拌速度和時(shí)間，成功實(shí)現(xiàn)了自組織梯度化分布行為。研究結(jié)果表明，乳液中的氟化聚氨酯微粒在乳化劑的作用下形成了核-殼結(jié)構(gòu)，且殼層中氟化聚氨酯的含量隨著距離核心的增加而逐漸增大。此外，通過(guò)對(duì)氟化聚氨酯復(fù)合乳液的表面形貌和粒徑進(jìn)行表征，進(jìn)一步驗(yàn)證了自組織梯度化分布行為的存在。

【關(guān)鍵詞】細(xì)乳液法；氟化聚氨酯；復(fù)合乳液；自組織梯度化分布；核-殼結(jié)構(gòu)

【引言】

氟化聚氨酯以其卓越的性能在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，然而傳統(tǒng)的合成方法存在著諸多問(wèn)題，如反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生大量有機(jī)溶劑、需高溫高壓條件等。細(xì)乳液法可以在常溫常壓下合成納米級(jí)氟化聚氨酯微粒，具有無(wú)機(jī)溶劑、節(jié)能環(huán)保、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因此成為一種備受關(guān)注的合成方法。

【方法】

1.實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)所需材料包括乙醇、氟丙酮、聚氨酯(OH)末端預(yù)聚體、二異氰酸酯(I)、十六烷基三甲基溴化銨(DBA-16)等。

2.制備氟化聚氨酯復(fù)合乳液

將聚氨酯(OH)末端預(yù)聚體與氟丙酮進(jìn)行反應(yīng)得到氟化聚氨酯預(yù)聚體，然后將其溶解于乙醇中得到氟化聚氨酯醇溶液。之后將氟化聚氨酯醇溶液加入含有DBA-16的乳化液體系中，通過(guò)適當(dāng)?shù)臄嚢韬腿榛幚?，最終得到穩(wěn)定的氟化聚氨酯復(fù)合乳液。

3.自組織梯度化分布行為的研究

通過(guò)改變?nèi)橐盒纬蛇^(guò)程中的一些參數(shù)，如表面活性劑的類型和濃度、攪拌速度和時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)了乳液中氟化聚氨酯微粒的自組織梯度化分布行為。利用透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)乳液樣品進(jìn)行表征，觀察氟化聚氨酯微粒的形貌和分布情況。

【結(jié)果與討論】

通過(guò)優(yōu)化合成條件，得到了穩(wěn)定且粒徑均勻的氟化聚氨酯乳液。在乳液形成過(guò)程中，通過(guò)控制攪拌速度和時(shí)間，成功實(shí)現(xiàn)了乳液中氟化聚氨酯微粒的自組織梯度化分布行為。TEM結(jié)果顯示，乳液中的氟化聚氨酯微粒形成了核-殼結(jié)構(gòu)，殼層中氟化聚氨酯的含量隨著距離核心的增加而逐漸增大。此外，乳液的粒徑分布也驗(yàn)證了自組織梯度化分布的存在。

【結(jié)論】

本研究成功采用細(xì)乳液法制備了穩(wěn)定且粒徑均勻的氟化聚氨酯復(fù)合乳液，并通過(guò)優(yōu)化合成條件實(shí)現(xiàn)了自組織梯度化分布行為。氟化聚氨酯乳液中的微粒形成了核-殼結(jié)構(gòu)，殼層中氟化聚氨酯的含量隨著距離核心的增加而逐漸增大。這一研究結(jié)果對(duì)于氟化聚氨酯復(fù)合乳液的進(jìn)一步應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。然而，本研究仍存在一些局限性，如在自組織梯度化分布過(guò)程中的參數(shù)調(diào)控尚不完善，需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。

【通過(guò)改變?nèi)橐盒纬蛇^(guò)程中的參數(shù)，本研究成功實(shí)現(xiàn)了氟化聚氨酯微粒的自組織梯度化分布行為。優(yōu)化合成條件后，得到了穩(wěn)定且粒徑均勻的氟化聚氨酯乳液。透射電子顯微鏡觀察結(jié)果表明，乳液中的氟化聚氨酯微粒形成了核-殼結(jié)構(gòu)，殼層中氟化聚氨酯的含量隨著距離核心的增加而逐漸增大。此外，乳