聚氨酯固化丙烯酸树脂与水性PVDF的共混相容性研究
环氧_聚酯_丙烯酸树脂对PVDF涂料性能的影响

时,附着力、柔韧性和耐冲性都开始降低。环氧E-20是三种环氧树脂中对PVDF涂料影响最好 的树脂,加入量达到10phr时,性能才开始下降。
表4可以看出,环氧/聚酯的加入,只有在12phr时,环氧E-12和E-14耐碱稍有变化。基 本没有什么太大的影响。
3 结论
⑴ 丙烯酸树脂的加入,涂膜对基材的附着力显著提高,同时铅笔硬度、耐冲击性也有 不同程度的提高,并且柔韧性及耐水耐碱性(1d)没有变化。丙烯酸树脂加入量为40phr时, 涂膜对基材的附着力提高到2级,铅笔硬度提高到2H,耐冲击性达到45cm。
引言
PVDF 是含氟树脂中综合性能较好的一种通用树脂,因此被应用于多种领域。PVDF 涂 料是主要研究和应用之一。由于 PVDF 难熔难溶,使其涂料的配置工艺与传统涂料有所不 同,即将 PVDF 树脂粉末分散于极性溶剂中,高温熔融成膜。[1]溶剂型 PVDF 涂料具有其优 异的超耐侯性、耐腐蚀性、低摩擦性等优良特性 。与其它类型 PVDF 涂料相比,溶剂型 PVDF 涂料的涂层丰满度高,能在条件十分苛刻的环境中使用。但是 PVDF 被誉为含氟树脂中的 “贵金属”,[2]且对金属的附着性较差,因此为了使其应用更加普遍和广泛,对 PVDF 涂料 进行改性具有重要的意义。
表 1 丙烯酸树脂含量对涂膜性能的影响
丙烯酸树脂含量 附着力(级)
(phr)
0
7
20
5
25
4
30
3
35
2
40
2
铅笔硬度
HB HB HB 2H 2H 2H
柔韧性(级)
1 1 1 1 1 1
耐冲击性 /cm
16 20 45 35 45
耐水耐碱性 (50℃,1d) 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化
聚氨酯固化丙烯酸树脂与水性PVDF的共混相容性研究

涂 料 _『:业
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聚 氨 酯 固化 丙 烯 酸 树 脂 与 水 性 PVDF的 共 混 相 容 性 研 究
雷远 志 万俊 亮 ,李会 宁!,姚 芳!,韩 磊’,曹德榕 (1.华南理工 大学化学 .
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(1.G>llege of ChemZstO"anzl(2mmical Engineering,South Chimt University rJ厂Tecbnology,QumgzlIt)ll 5l(M l,
China;2.Zhaoqing Rivers Neu,Material 7 r‘7『,Jology Co.,Ltd.,Zhaoqing,(,uangd011[..r 526238,China)
与 化 工 学 院 ,广 州 5 10641;2.肇 庆 千 江 高新 材 料 科 技 股 份 公 司 .广 东肇 庆 526238)
摘 要 :分 析 r ·种新,Il』水性 PVI)F氟碳 树 脂 乳 液 (FCF一301)的粒 径 、SEM、红 外 搜恢 融 阱特 分 析 衷叫氟 碳乳 液 为核壳 4 、为进 一步 挺 升其应用 性 能 ,采 用 双组 分 水性 丙烯 酸 树 JJ}彳刈’核 , , 水
Abstract:A new type of water1)()rile poly(vinyliderie fluoride) (PVDF)elniiIsion is stud—
ied by means of’laser partM e size analyzer,SEM ,FT—IR and H NMR.It is Vel’ifie(I thai lhe waterborne PVDF emulsion has a <:()re-shell structure.In order to enhance its application p㈩‘一 formance.a tw()一(!(mlponent water1)orne ac,rylic resin is one ot。the most promising nla[cI‘ia]s )r (:0re—shell structure waterborne PV I)F m odif ication.However. the m iscibil“Y 0r lI1c hh nII is the key inf lllentiaI f"aclor on it.The resuhs show that the polyurethane cure(1 A2470 acl·V li(·res— in is partially (:ompatil)le with the Waler})orne PVDF aS observed t)y SEM .F I、一IR and I)SC. The inlerfaee of the “sea-M an(1” phase is blUfred an(1 fewer:Frr—JR peaks asso(-late(1 with the C-F t)on【l are shif ted to a certaiIi extent. and the m e]ring point of watel‘hot·lie l】VI)F resil1 in blends moves 5 towardS the lOW temperature direction.which iS the bes|in 1) 1(Is of pol—
丙烯酸树脂与环氧树脂的相容性研究

Ab t c : ei e a g iga sr tD s n di at nl darm,asr so ieet o o e —rt o a rl e ( a g n r i e e e f f rn —m n m r ai p l cy t MMA, i d o y a B MA)w ssnh s e yslt nrdcl o m r ai .T ecmpt it b tenp l cy t a de — A, a y tei db o i i l e zt n h o a bly e e oy r ae n p z uo a ap y i o i i w a l
和 环 氧 树 脂 的 一 维 溶 度 参 数 和 三 维 溶 度 参 数 , 析 结 果 表 明 三 维 溶 度 参 数 和 重 叠 因 子 可 以更 准 确 地 预 测 树 脂 间 的相 分 容性 。 关 键 词 : 烯 酸 树 脂 ; 氧树 脂 ; 容 性 ; 度 参数 丙 环 相 溶 中 图 分 类 号 :Q6 0 4 T 3 , 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :23— 3 2 2 0 )9— 0 8— 4 0 5 4 1 ( 06 0 00 0
o y r sn wa t did b a fC x e i s su e y me nso O—s le tmeho n c o c py,t e e e so o a i lt r b— ov n t d a d mir s o hr el v l fc mp t iywe e o bi tie a n d,whc r o ai l ih a e c mp tb e,ic mp tb e a d i tr d ae c s n o ai l n n e me it a e.On i n in la d t e i n in l e d me so a n hre d me so a
TPU-PVDF体系相容性及共混膜性能的研究

TPU/PVDF体系相容性及共混膜性能的研究摘要:选用聚偏氟乙烯(PVDF)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为膜材料,二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,采用相转化法制膜。
通过DSC扫描分析PVDF/ TPU 共混后二者相容性,牛血清白蛋白截留实验、FTIR - ATR 红外光谱扫描、扫描电子显微镜分析共混时添加水溶性聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)后对中空纤维膜分离性能、微观结构、晶相组成的影响。
关键字: 聚偏氟乙烯(PVDF); 热塑性聚氨酯弹性体(TPU); 聚乙烯吡咯烷酮(PVP);相容性;共混膜。
前言聚偏氟乙烯( PVDF)是一种性能优良的高分子材料.具有耐腐蚀性、耐热性、化学稳定性和良好的成膜性,与疏水性聚合物聚四氟乙烯( PTFE) 、聚丙烯(PP)相比,只有PVDF能通过L - S相转换法,控制工艺条件制成非对称性膜[1 ,2]。
另一方面,由于PVDF表面能极低,制膜通量低,在污水处理、油水分离、蛋白类药物分离等方面容易产生吸附污染,不利于实际应用. 为增强PVDF 表面亲水性,目前可通过接枝、共聚和共混等手段改变聚合物的分子组成和空间结构从而改变聚合物的物理和化学性能[3 ];也可以通过加入表面活性剂或高能辐射,对已成型的聚合物进行改性[3 ],其中物理共混是一种简单有效的方法,被广泛采用[4 ],已成为改善膜性能、降低制膜成本的一项重要手段.通过提高PVDF的亲水性可以增强改性后的PVDF 中空纤维膜的抗污染性[4 ],为提高其渗透性能,多添加低分子量水溶性高分子化合物作为致孔剂,如聚乙二醇(PEG) 、聚乙烯吡咯烷酮( PVP)以提高PVDF 的亲水性,制成适用于实际污水的中空纤维膜。
TPU 具有良好的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性;尝试通过对PVDF 与TPU共混时相容性的研究,确定PVDF/ TPU 共混成膜的可行性;并采用L - S相转化法制膜,初步探讨了PVP对所制PVDF/ TPU 中空纤维膜结构与性能的影响。
水性聚氨酯-丙烯酸酯粘合剂的研制

第32卷第6期2005年北京化工大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF CHEMICAL TECHNOLO GYVol.32,No.62005水性聚氨酯2丙烯酸酯粘合剂的研制周建军 舒 心 刘亚康(北京化工大学材料科学与工程学院,北京 100029)摘 要:文中研究了聚氨酯2丙烯酸酯(PUA )胶乳粒子的制备工艺及影响乳液性能的因素,成功地合成了以聚氨酯(PU )为壳、丙烯酸类单体(PA )为核的核2壳结构乳液。
胶乳平均粒径为100nm ,且具有良好的贮存稳定性。
关键词:聚氨酯2丙烯酸酯;黏合剂;乳液聚合中图分类号:TQ330117收稿日期:2005203215第一作者:男,1980年生,硕士生E 2mail :lyk307@ 近年来,国内外对聚氨酯2丙烯酸酯(PUA )复合乳液的合成、性质进行了大量研究。
结果表明,聚氨酯和聚丙烯酸酯在性质上有一定的互补性,通过两者复合,可以发挥其综合性能优势[122]。
PUA 早期多是以溶剂型为主,随着各国环保法规的确立和环保意识的增强,特别是1994年《欧洲溶剂管理条例》的公布,对有机溶剂的排放量提出了更高的要求。
此后,溶剂型PUA 的使用愈来愈受到限制。
因此,开发低污染、环保型水性PUA 复合乳液,已经成为制备粘合剂、涂层等的主流,被誉为第三代水性PUA [3]。
本文研究了PUA 乳液的合成方法、物料配比及其用于PP ,PE 等塑料薄膜的粘接力等。
1 实验部分111 主要原料聚己二酸1,42丁二醇酯(PBA ),工业纯,泰兴聚氨酯塑料厂;甲苯2,42二异氰酸酯(TDI ),分析纯,上海试剂厂;2,22二羟甲基丙酸(DMPA ),工业纯,北京凯学科技有限公司;甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA ),分析纯;丙烯酸丁酯(BA ),分析纯;偶氮二异丁腈(A IBN ),化学纯;丁酮,分析纯;氢氧化钠(NaOH ),分析纯;三乙胺,化学纯;去离子水。
丙烯酸酯接枝改性水性聚氨酯产品设计综述

丙烯酸酯接枝改性水性聚氨酯产品设计综述周华宝(嘉兴市罗星化工有限公司)0 前言在环保与节能呼声日益高涨的今天,聚氨酯乳液由于其无毒、不燃、无污染的优点,得到了广泛的重视和应用。
聚氨酯乳液继承了溶剂型聚氨酯的很多优异性能,如软硬可调、较强的耐磨性、优良的附着力,较好的耐油、耐酸碱性等物化性能;但是聚氨酯乳液固含量低,自增稠性差,乳胶膜的光泽不足,耐水性不够理想。
而聚丙烯酸酯树脂具有良好的耐水性、光稳定性、耐候性及优异的物理机械性能,但是,热粘冷脆,耐磨损性差,不耐溶剂。
将具有不同化学组成和不同性能的高分子材料通过一定手段复合,使之优势互补,是研制新型材料和扩大应用范围的有效途径之一,通过改性可将两者优点有机结合起来,制备出兼有两者优点的水性树脂。
聚丙烯酸酯改性聚氨酯乳液以其优异的性能,被誉为“第三代水性聚氨酯”,是聚氨酯化学发展最活跃和最有发展前景的方向之一。
接枝共聚法是聚丙烯酸酯改性聚氨酯乳液的常用方法之一,将丙烯酸酯单体接枝到聚氨酯分子链上。
在丙烯酸酯单体自由基聚合过程中,活性自由基可以接枝到双键或α位置的次甲基上,由此得到聚氨酯、丙烯酸酯聚合物和聚氨酯一聚丙烯酸酯接枝共聚体的混合物。
本文就聚丙烯酸酯接枝共聚法改性水性聚氨酯乳液的产品设计进行了综述。
1 原料的选择1.1 多异氰酸酯的选择二异氰酸酯有TDI( 甲苯二异氰酸酯)、MDI( 二苯基甲烷二异氰酸酯)、IPDI ( 异佛尔酮二异氰酸酯)、HDI( 六亚甲基二异氰酸酯) 等10余种产品,其中的脂肪类二异氰酸酯(HDI、IPDI 等) 抗老化性能好, 尤其在水性聚氨酯固化过程中的选择性比较好,但芳香族比脂肪族异氰酸酯的PU 抗热氧化性好,因为芳环上的氢较难被氧化。
1.2 多元醇的选择常用的聚二醇有聚酯二醇和聚醚二醇,相对分子质量通常在600~3 000 之间。
不同的聚二醇与二异氰酸酯制备的PU 性能各不相同。
聚酯型PU 比聚醚型PU 具有较高的强度和硬度, 这归因于酯基的极性大,内聚能( 12.2 kJ/m) 比醚基的内聚能( 4.2 kJ/m) 高。
耐磨性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究

耐磨性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究聚氨酯丙烯酸酯是一种新兴的高分子材料,也是目前应用广泛的聚氨酯系列产品之一。
其具有耐磨性、抗氧化性强等特点,因此在汽车、皮革、涂料、建材、橡胶等诸多领域都有广泛应用。
本文将介绍聚氨酯丙烯酸酯的制备方法及性能研究进展。
一、聚氨酯丙烯酸酯的制备聚氨酯丙烯酸酯的制备主要涉及到以下三种方法:溶液聚合法、悬浮聚合法和乳液聚合法。
1. 溶液聚合法溶液聚合法是指在有机溶剂中进行的聚合反应。
其原理是将丙烯酸酯和异氰酸酯进行反应,形成中间体,然后进行开链聚合。
其中,所用的有机溶剂通常为甲苯、二甲苯等极性溶剂,反应过程需要关注溶剂的挥发和保护。
2. 悬浮聚合法悬浮聚合法是指在水相中进行的聚合反应。
其原理是将丙烯酸酯和异氰酸酯反应生成中间体后,通过加入润湿剂和稳定剂,将其分散在水相中,然后进行开链聚合。
其中,润湿剂和稳定剂的使用需根据实验情况进行确定,以达到最佳的分散效果。
3. 乳液聚合法乳液聚合法是指在水相中进行的聚合反应,与悬浮聚合法相似。
其原理是将丙烯酸酯和异氰酸酯反应生成中间体后,通过加入乳化剂和稳定剂,形成粒径小于1微米的胶体颗粒,然后进行开链聚合。
其中,乳化剂和稳定剂的使用也需要根据实验情况进行调整。
二、聚氨酯丙烯酸酯的性能研究聚氨酯丙烯酸酯具有很多优良的性能,主要体现在以下几个方面。
1. 耐磨性聚氨酯丙烯酸酯的优异耐磨性是其应用广泛的主要原因之一。
相关研究表明,聚氨酯丙烯酸酯的硬度和耐磨性能随着分子量的增大而增强,而随着丙烯酸酯单体含量的增加而降低。
因此,在配方设计和应用领域中需要根据不同要求进行相应调整。
2. 抗氧化性聚氨酯丙烯酸酯在氧化环境下的性能表现也十分优异。
研究发现,聚氨酯丙烯酸酯的抗氧化性能主要与其分子量、丙烯酸酯单体含量、异氰酸酯单体含量等因素密切相关。
对于需要在氧化环境中使用的产品,需要注意组分的选择和应用条件的调整。
3. 力学性能聚氨酯丙烯酸酯的力学性能受到其分子量、丙烯酸酯单体含量和异氰酸酯单体含量等因素的影响。
新型紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能研究的开题报告

新型紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能研究的
开题报告
一、选题背景
水性聚氨酯丙烯酸酯因其环保、耐化学腐蚀、可调节性能等特点,成为了近年来研究的热点之一。
而紫外光固化技术则是一种绿色环保的表面处理方法,由于其速度快、效果好、无污染等特点,目前已广泛应用于涂料、油墨、粘合剂等领域。
因此,
将水性聚氨酯丙烯酸酯与紫外光固化技术相结合,可以制备出具有良好属性的新型紫
外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯,可广泛应用于涂料等领域。
二、研究目的
本研究旨在合成新型紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯,在优化合成工艺的基础上,对其性能进行研究。
三、研究内容
1. 合成新型紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯。
本研究首先将水性聚氨酯与丙烯酸酯进行共聚反应,合成出水性聚氨酯丙烯酸酯,随后通过添加紫外光引发剂和交联剂
等在紫外光下进行固化,制备出新型紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯。
2. 优化合成工艺。
根据新型紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的特点和应用要求,对其合成工艺进行优化,以提高固化速度和固化效率。
3. 对新型紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯进行性能研究。
主要研究涂膜的物理、化学性质,如膜厚、硬度、附着力、耐化学腐蚀性等,并通过对比实验证明该材料的
优越性。
四、研究意义
本研究将为紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的开发和应用提供新思路,同时将推动水性涂料在涂装领域的应用,提高涂装材料的环保性能,为经济社会的可持续发展
做出贡献。
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聚氨酯固化丙烯酸树脂与水性PVDF的共混相容性研究雷远志;万俊亮;李会宁;姚芳;韩磊;曹德榕【摘要】分析了一种新型水性PVDF氟碳树脂乳液(FCF-301)的粒径、SEM、红外及核磁氢谱特征,分析表明氟碳乳液为核壳型.为进一步提升其应用性能,采用双组分水性丙烯酸树脂对核壳型水性PVDF进行复合改性.其中,树脂的共混相容性是复合改性的关键要素.通过SEM、FT-IR、DSC对溶液铸膜法制备的共混薄膜表征结果对比可知:聚氨酯固化丙烯酸树脂A2470与水性PVDF树脂FCF-301共混呈部分相容:其海岛结构相分离现象少,且相界面模糊;与碳氟键相关的红外吸收峰有一定程度迁移;共混薄膜材料中水性PVDF树脂FCF-301熔点向低温方向迁移-5℃,为备选双组分共混相容体系中最优.%A new type of waterborne poly(vinylidene fluoride) (PVDF) emulsion is studied by means of laser particle size analyzer,SEM,FT-IR and 1H NMR.It is verified that the waterborne PVDF emulsion has a core-shell structure.In order to enhance its application performance,a two-component waterborne acrylic resin is one of the most promising materials for core-shell structure waterborne PVDF modification.However,the miscibility of the blend is the key influential factor on it.The results show that the polyurethane cured A2470 acrylic resin is partially compatible with the waterborne PVDF as observed by SEM,FT-IR and DSC.The interface of the “sea-island” phase is blurred and fewer;FT-IR peaks associated with the C-F bond are shifted to a certain extent,and the melting point of waterborne PVDF resin in blends moves 5 ℃ towards the low temperature direction,which is the best in blends of polyurethane cured acrylic resin and waterborne poly(vinylidene fluoride).【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2018(048)004【总页数】6页(P20-25)【关键词】相容;水性PVDF;丙烯酸树脂;氟碳树脂【作者】雷远志;万俊亮;李会宁;姚芳;韩磊;曹德榕【作者单位】华南理工大学化学与化工学院,广州510641;华南理工大学化学与化工学院,广州510641;肇庆千江高新材料科技股份公司,广东肇庆526238;肇庆千江高新材料科技股份公司,广东肇庆526238;华南理工大学化学与化工学院,广州510641;华南理工大学化学与化工学院,广州510641【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4+3PVDF氟碳涂料具有优异的耐候性、耐化学品性,广泛应用于建筑铝幕墙及铝型材[1]。
国外,溶剂型PVDF氟碳涂料已有近50 a的应用与发展[2],技术较为成熟。
传统溶剂型PVDF氟碳涂料具有高VOC排放量,且需高温烘烤导致能耗较高,随着国家及地方政府治理大气污染政策及法规的日益完善,促使PVDF氟碳涂料向创新、绿色、环保、低碳化方向逐渐转型。
鉴于国内商品化的互穿聚合物网络(IPN)型水性PVDF树脂供应有限,抑或耐候性不足,为弥补水性PVDF氟碳涂料市场空白,本研究采用一种核壳型水性PVDF氟碳树脂(FCF-301),用于制备水性PVDF氟碳涂料。
该水性PVDF氟碳树脂由于其核壳型的特殊属性,PVDF粒子不能铺展成膜,而外部丙烯酸树脂占比相对较少,锚定性能相对较弱,因而与常规的乳液树脂有着本质性区别;而在结合丙烯酸树脂对其进行复合改性过程中,搭配不同双组分丙烯酸树脂,其光泽、耐候性能亦有较大差异。
为深入分析其背后原因,本文从分析水性PVDF氟碳树脂乳液的本身属性着手,探究双组分丙烯酸树脂与水性PVDF氟碳树脂的共混相容性。
相比于溶剂型PVDF氟碳涂料常用丙烯酸树脂B-44进行改性,常温双组分水性丙烯酸树脂含有较多羟基,然而强氢键给体的存在会破坏PVDF树脂间形成的氢键,降低树脂间的混溶性能[3]。
本研究旨在通过聚氨酯固化水性丙烯酸树脂减少羟基的影响,为更好、更直观地对比区分固化树脂与水性PVDF树脂分子级混溶性能的强弱,实验采用溶液铸膜法,通过SEM、FT-IR、DSC来优选配伍丙烯酸树脂。
1 实验部分1.1 主要原料水性PVDF氟碳树脂乳液:FCF-301,广州前延新材料发展有限公司。
水性双组分丙烯酸树脂:A2470,科思创聚合物(中国)有限公司;水性双组分丙烯酸树脂:XK-540,帝斯曼先达合成树脂(佛山)有限公司;水性双组分丙烯酸树脂:2521W、6276W,湛新树脂(上海)有限公司;水性双组分丙烯酸树脂:A5118,佛山市高明同德化工有限公司;A4040:自制。
溶剂型热塑型丙烯酸树脂:B-44,美国罗门哈斯公司。
溶剂型PVDF树脂:T1,内蒙古三爱富万豪氟化工有限公司。
水性HDI固化剂:XP 2655,科思创聚合物(中国)有限公司。
无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF):分析纯,上海麦克林生化科技有限公司。
1.2 主要仪器设备高功率数控超声波清洗器:KQ-200KDE,昆山市超声仪器有限公司;高速离心机:TG-16,巩义市予华仪器有限责任公司;磁力搅拌电热套:CLT-1A,邦西仪器科技(上海)有限公司;真空干燥箱:DZF-6051,上海一恒科学仪器有限公司。
1.3 试样制备将水性PVDF氟碳树脂乳液(FCF-301)按1∶15的质量比加入盛有无水乙醇的离心管中,超声振荡均匀后于12 000 r/min离心分离,重复4次,并于50 ℃真空干燥,制得水性PVDF树脂提纯样,用于属性分析。
将丙烯酸树脂乳液置于50 ℃真空下烘干至干燥透明。
按n(—NCO)∶n(—OH)=1.8∶1.0加入水性HDI固化剂XP 2655(B-44不加固化剂),并用DMF溶解搅拌至均一。
按FCF-301与丙烯酸树脂质量比7∶3加入真空烘干的水性PVDF 树脂,并于50 ℃下磁力搅拌1 h。
待混合树脂充分溶解并混合均匀后,用滴管量取并滴于洁净玻璃板上进行铸膜,并于50 ℃下真空干燥7 d,制得的共混薄膜用于相容性分析。
1.4 分析测试粒径分析:用英国马尔文Zetasizer Nano ZS粒度分析仪进行测试。
待测乳液样品用去离子水稀释至50倍后再进行测试。
核磁表征:用布鲁克AVANCE III HD 400型核磁共振波谱仪进行分析,溶解溶剂为氘代DMSO-d6。
红外表征:用布鲁克Tensor 27型傅里叶变换红外光谱仪进行分析。
将样品与溴化钾按质量比1∶100研磨并压片,以4 cm-1的分辨率在4 000~400 cm-1范围内进行扫描测试。
热分析:用美国TA仪器公司Q600 SDT型DSC/TGA同步热分析仪进行分析。
样品加入量为5~10 mg,氮气保护,于40~200 ℃内以10 ℃/min的升温速率测试共混薄膜的熔点。
SEM分析:用日本HITACHI公司S-3700N型扫描电子显微镜进行观察。
薄膜样品在红外干燥后采用真空镀金处理,测试加速电压为10 kV,放大2 000倍观测拍摄。
人工气候老化测试:采用台湾宝大国际仪器PT-2030B型UV-C老化仪进行人工耐候老化测试。
定时测量白色面漆样板光泽,并轮换样板位置。
2 结果与讨论2.1 水性PVDF氟碳树脂FCF-301的属性水性PVDF氟碳树脂乳液FCF-301的粒径分布及累积分布曲线如图1所示,乳液常温干燥成膜后的SEM照片如图2所示。
图1 FCF-301乳液粒径分布及累积分布图Fig.1Particle size distribution and cumulative curve of the FCF-301 emulsion图2 水性PVDF膜的SEM图Fig.2SEM of waterborne poly(vinylidene fluoride) film由图1可以看出,水性PVDF氟碳树脂乳液FCF-301的粒径分布在60~900 nm 之间,平均粒径为256 nm。
然而从图2可以看出,该水性PVDF氟碳树脂乳液常温干燥成膜后仍以球状粒子形式存在,且球状粒径接近于乳液平均粒径,这是由于氟碳树脂核壳比占比较大,且成膜后PVDF粒子未能铺展所致,综合表明FCF-301乳液是以PVDF为核的核壳型水性PVDF氟碳树脂。
采用无水乙醇提纯的水性PVDF树脂(FCF-301)与内蒙古万豪溶剂型PVDF树脂(T1)的红外光谱如图3所示。
图3 T1及FCF-301的红外光谱Fig.3 FT-IR spectra of T1 and FCF-301由图3可以看出,FCF-301的红外特征与T1基本吻合,其中1 400 cm-1、1 402 cm-1处是PVDF中与CF2相连的CH2变形振动吸收峰;1 180 cm-1、1 196 cm-1、887 cm-1、881 cm-1处是PVDF中CF2的吸收峰。
不同的是,FCF-301于1 734 cm-1处出现较强的尖锐吸收峰,其为羰基伸缩振动的特征峰,验证了含羰基丙烯酸聚合物的存在,且锚附作用较强不易被无水乙醇洗脱;并且2 966 cm-1处的吸收峰强度得到增强,这归因于丙烯酸树脂中甲基、亚甲基基团中的C—H伸缩振动吸收峰与PVDF中C—H伸缩振动吸收峰相互叠加作用的结果;另外相比于T1中1 400 cm-1、1 196 cm-1、881 cm-1等处的吸收峰,FCF-301在对应峰处均有一定程度的迁移,这是由于外层包覆丙烯酸树脂与PVDF分子间特殊氢键作用而产生一定迁移[4];最后,提纯后的FCF-301树脂中未能检测出羟基吸收峰的存在。