第43卷第1期 当 代 化 工 Vol. 43，No.1 2014年1月 Contemporary Chemical Industry January，2014
收稿日期： 2013-07-10 作者简介： 张聪（1988-），女，辽宁大连人，在读硕士，研究方向：从事化学工艺专业的研究。E-mail：zhangcong625_@https://www.doczj.com/doc/d417765594.html,。 通讯作者： 闫锋（1965-），男，高级实验师，研究生，油品化学、清洁燃料生产。E-mail：yfstar65@https://www.doczj.com/doc/d417765594.html,。
含氟丙烯酸酯乳液的合成工艺研究
张 聪，李金瑞，闫 锋，张树峰，谭鹏林
（辽宁石油化工大学， 辽宁 抚顺 113001）
摘 要：研究了工艺条件对含氟改性丙烯酸酯乳液的单体转化率的影响并优选出制备该改性乳液的最优方案。利用红外（FTIR）对涂膜进行了表征。结果表明，w （复合乳化剂）=4%，w （引发剂）=0.6%，w （有机氟）=6%，n （BA）/n （MMA）=46︰51，聚合温度为80 ℃时单体转化率最高，稳定性最好，乳胶膜疏水性好，具有较好的综合性能。
关 键 词：丙烯酸酯；乳液；FTIR；有机氟
中图分类号：TQ 316.33 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2014）01-0017-04
Study on Synthesis of Fluorine-containing Acrylate Emulsion
ZHANG Cong ，LI Jin-rui ，YAN Feng ，ZHANG Shu-feng ，TAN Peng-lin
（Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001，China ）
Abstract : Influences of process conditions on the monomer conversion rate of fluorine-containing acrylate emulsion were studied, the optimum preparation conditions were determined. The coating film was characterized by infrared spectroscopy(FTIR).The result shows that when emulsifier is 4%, initiator is 0.6%, organic fluorine is 6%, n （BA ）/n （MMA ）=46︰51，and temperature is 80 ℃,the conversion rate of monomer is the highest, and the membrane shows excellent hydrophobicity.
Key words : Acrylate; Emufication; FTIR; Organic fluorine
随着人们环保意识的提高及对能源的重视，环
境友好型水性涂料备受人们青睐[1,2]
。其中丙烯酸酯乳液由于具有优异的耐光性、耐腐蚀性、耐候性及价格低廉等优点，广泛的用于涂料成膜剂、交联剂、医用高分子等方面。但也存在耐水性差、高温变黏
和低温变脆等缺点[3,4]
。含氟聚合物能室温成膜且具有极低的表面自由能。通过氟改性，在乳液侧链引入含氟基团使丙烯酸酯乳液具有特殊的长链氟烷基结构，赋予了丙烯酸酯乳液良好的憎水憎油性，从
而得到兼具二者优异性能的基材[5,6]
。
本实验采用半连续种子乳液聚合工艺，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、有机氟为共聚单体，过硫酸铵为引发剂，SDS 和OP-10为复合乳化剂，制备含氟丙烯酸酯乳液。考察聚合温度、乳化剂用量、引发剂用量等工艺条件对单体转化率的影响并结合凝聚率等指标筛选出最佳工艺条件。
1 实验部分
1.1 主要原料及仪器
甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）、十二烷基硫酸钠（SDS），化
学纯，国药集团化学试剂有限公司；烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)，化学纯，天津市光复精细化工研究所；过硫酸铵（APS），分析纯，天津市恒星化学试剂制造有限公司；碳酸氢钠（NaHCO 3），分析纯，沈阳市试剂五厂；甲基丙烯酸六氟丁酯（GO 2），工业品，哈尔滨雪佳硅氟集团有限公司；N-羟甲基丙烯酰胺（N-MA），化学纯，天津市化学试剂研究所；氨水（NH3），分析纯，沈阳沈一精细化学品有限公司。 BT-9300H 型激光粒度分布仪，丹东市百特仪器有限公司； NEXUS470型红外光谱仪，美国尼高力公司。
1.2 含氟丙烯酸酯乳液合成
采用半连续种子乳液聚合工艺，将乳化剂、缓冲剂及去离子水加入到装有电动搅拌机、温度计、冷凝管的500 mL 四口烧瓶中，打开冷凝水，高速搅拌30 min，升温至所需温度后，加入适量的引发剂（APS）,30 min 内滴加完1/3的混合单体（BA、MAA、MMA）形成种子乳液。待乳液出现蓝光后再继续反应20 min，将水溶解的N-MA 和剩余的混合单体缓慢滴加到四口烧瓶里，控制在3 h 内滴完，并每隔15 min 滴加一次引发剂，然后在一定时间内