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该文合成了一系列结构可控的含磺酸基团的含氟嵌段共聚物,研究了它们的溶液和成膜后的表面性能,并把该含氟嵌段共聚物添加到聚氨酯脲/聚丙烯酸酯(PUA)复合水分散液中对其进行改性,显著提高了PUA膜的耐水性.1.含磺酸基团的含氟嵌段共聚物的合成和表面性能研究通过大分子引发剂引发的ATRP反应,合成了结构可控的聚(苯乙烯-b-甲基丙烯酸-2-(全氟壬烯氧基)乙酯)的嵌段共聚物(PSF);进一步将PSF大分子链中的聚苯乙烯链段磺化,成功地合成了含磺酸基团的含氟嵌段共聚物(PSSF),并通过凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振(<'1>H-NMR)和氟元素分析对其进行了表征.通过对接触角和溶液表面张力的测定,研究了这些含磺酸基团的含氟嵌段共聚物在吡咯烷酮溶液和水溶液中的表面性能.实验结果表明,即使PSSF含有亲水性的磺酸基团,它也能显著降低吡咯烷酮的表面张力,成膜后表现出与聚四氟乙烯相当的临界表面张力.同时PSSF在水溶液中以聚集状态存在,因而表现出与吡咯烷酮溶液完全不同的表面性能,并且大多数由水溶液形成的膜呈现出亲水性.TEM照片显示,PSSF在水溶液中形成核壳结构,使得含氟链段难以在溶液表面富集.此外,磺酸基团的引入增加了PSSF吡咯烷酮溶液的粘度.2.含氟嵌段共聚物的表面性能研究通过PSF吡咯烷酮表面张力的测定,以及达到饱和吸附时PSF在溶液表面的吸附量和每个分子在表面所占据的面积的计算,考察了PSF溶液的表面活性.研究表明,PSF中的碳氟链段易吸附在溶液表面,显著降低了溶剂(吡咯烷酮)的表面张力.PSF溶液成膜后表现出与聚四氟乙烯相当的临界表面张力.3.含磺酸基团的含氟嵌段共聚物对PUA的改性研究将PSSF水溶液添加至PUA中成膜后,发现水在改性PUA膜表面的接触角没有发生明显的变化;但是当PSSF的添加量仅是PUA固含量的0.4％时(质量比),PUA膜的吸水率从原来的10％降低到4％.与此同时,由于苯乙烯链和碳氟链的刚性较大,所以添加了PSSF后,PUA膜的硬度也有所提高.