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氟代聚合物乳液能用于构建低表面能表面,赋予材料优良的拒水拒油、自清洁等特点。从环保角度考虑,发展以C6为主的短氟代链聚合物产品已成为相关领域的主要方向。然而短氟代链聚合物涂层存在氟代侧链有序性差、表面易重构等缺点,影响其应用性能。优化设计短链氟代单体结构、选择合适的共聚单体制备氟代聚合物,对提升短链氟化材料表面性能具有重要的作用。本论文通过细乳液聚合制备了短氟代链丙烯酸酯共聚物乳液,建立了共聚单体组成、氟代单体结构对氟代丙烯酸酯共聚物薄膜表面结构以及相应表面性能间的对应关系,并将短氟代链丙烯酸酯共聚物乳液用于棉织物的防水功能整理,优化相应的整理工艺条件,获得具有优异耐久拒水功能的棉织物。具体研究结果如下:首先,在细乳液聚合体系下,采用十六烷基三甲基溴化铵和脂肪醇聚氧乙烯醚复配乳化体系,2-（全氟己基）乙基甲基丙烯酸酯（TEMA）、甲基丙烯酸十八烷基酯（SMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸甲酯异辛酯（EHA）为聚合单体,N-羟甲酯丙烯酰胺（NMA）为后交联剂,在2,2-偶氮二（2-甲基丙基咪）二盐酸盐的引发下,通过细乳液聚合法制备不同聚合物组成的氟代聚丙烯酸酯乳液。系统研究了单体组合对聚合体系最终单体转化率、f-PNPs粒径、PDI和zeta电位对乳液性能的影响,通过对聚合物乳胶膜性能测试,优化单体含量确定最佳的合成配方。当含氟单体TEMA用量为48.8 wt%,EMA用量为36.6 wt%,EHA/MMA=4:1（w/w,12.2 wt%）,NMA用量为2.4 wt%时,所制备的乳液稳定性好,聚合物粒径较小,并且聚合物薄膜的表面能最低。其次,选取了六种不同结构的氟代单体,详细研究了氟代单体单元的氟化侧基结构和α-取代基类型与氟代聚合物膜的表面结构和表面性能的关系。通过XPS研究了氟代聚合物薄膜表面氟代基团的富集程度,发现不同结构的氟代侧基都能在聚合物薄膜表面富集,以–CF3为端基的直链型氟代侧基和含–CF3基团的支化氟代侧基在薄膜表面的富集程度较高,经水浸后表面的结构稳定性也较好,而以–CF2H为端基的直链氟代侧基在表面的富集程度较低,表面的结构稳定性也相对较差。差示扫描量热和X射线衍射分析结果显示SMA的长烷基侧链会形成一定的结晶结构,氟代侧链也会形成一定的有序结构。扫描电子显微镜和原子力显微镜研究发现,氟代聚合物能形成连续的薄膜,但在纳米尺度有一定程度的相分离。氟代侧基结构与氟代聚合物薄膜表面能的关系如下:以–CF3为端基的直链型氟代侧基＜含–CF3基团的支化氟代侧基＜以–CF2H为端基的直链氟代侧基,其与不同结构氟代基团在表面的富集程度和有序性相关。最后,将优化配方条件下合成的氟代丙烯酸酯共聚物乳液应用于棉织物的防水整理,系统研究了防水整理工艺对棉织物防水效果的影响规律。当浸渍时间为30 s,整理液质量浓度为2 g·L-1,焙烘工艺为180 oC/3 min时,改性棉织物与水接触角达到143.3o,抗沾湿性能等级为90分。整理后的棉织物经水洗5次后,仍能保持优良的拒水性能。本论文在基础研究方面,通过研究短氟代链丙烯酸酯聚合物结构与其共聚物膜结构与表面性能的关系,探明了共聚组成和氟代单元结构对聚合物膜表面化学组成、基团聚集结构以及表面形貌的影响规律,明确了影响共聚物膜表面性能的关键因素。在应用研究方面,通过优化共聚单体配比和组成,合成氟代丙烯酸酯乳液,并用于棉织物的防水整理,优化了整理工艺条件,提升了棉织物的持久防水效果。