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自欧盟颁布限制全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)使用的条令起,各国开始逐渐减少或停止生产含有全氟辛基(C8)的助剂和制品。拒水拒油最优异的长碳链含氟类的有机聚合物整理剂就是其中一种。面对全面限制PFOS的趋势,寻求性能与之相近的环保替代品是亟待解决的问题。本文以丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为核相的聚合单体,壳相借鉴常规乳液聚合二元体系中引入长烷基链的非氟单体能够提高氟单元结晶性的思想,采取多步乳液聚合法,以短氟碳链2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯(FMA6)和非氟烷基链丙烯酸脂肪醇酯单体(RA)为壳相聚合单体,合成了具有核壳结构的环保型短链含氟丙烯酸酯乳液,达到提高短链含氟乳液拒水拒油性能并降低氟单体用量的目的。首先,以合成核壳乳液制得的乳胶膜对水对油接触角为主要考核指标,对壳相氟单体含量、壳相非氟烷基丙烯酸酯的烷基链长度n(链长n=4,8,12,16,18)、核相中软硬的单体比、交联剂含量等工艺条件进行初步探索,得到较佳制备工艺条件范围。进而,选取对接触角影响较大的工艺因素进行正交优化,以接触角大小评判得到最佳工艺制备条件为:W(FMA6)=8.5%,壳相非氟单体为甲基丙烯酸十六酯,交联单体W(NMA)=1.5%,核相W (MMA):W (BA)=1:2,W(乳化剂)=1.5%,W(阴):W(非)=1:2,W(KPS)=0.5%,反应温度70℃,反应转速为200r/min,壳相滴加时间=90min。所制得乳胶膜对水接触角为124.67°,对二碘甲烷接触角为112.76°,吸水率5.5%。然后,以最佳工艺点为基础,研究得到各工艺因素对核壳乳液聚合的转化率、乳胶膜对水对油接触角、膜吸水率、凝胶率的影响规律。同时结合FTIR、TEM、DSC、TGA、粒度测试等手段对聚合物进行结构表征和性能测定。FTIR, TEM和DSC/TGA结果表明:原料单体有效地参加了反应;乳液颗粒具有明显的核壳结构;聚合物存在两个玻璃化温度(-18.87℃和32.08℃),热分解温度比不含氟的聚合物提高了近20℃。乳液粒度约为46.69nm,分布均一。最后,用最佳点制备工艺合成的乳液对棉织物进行处理,并与经市售国内外C8类含氟整理剂处理后的织物进行拒水性、外观、耐洗性等综合性能比较。结合SEM对棉织物处理前后进行测试,分析其结构差异。结果表明自制的核壳型短链含氟丙烯酸酯乳液的拒水性、耐洗性等综合性能接近市售国外的C8产品水平,且优于国产C8整理剂的综合性能。上述所做的工作为环保型含氟丙烯酸酯聚合物类拒水拒油整理剂制备工艺及应用研究打下了坚实基础,具有广泛的应用前景。