由含氟烷基擴鏈劑制備的含氟聚氨酯的含氟基團通常處于聚合物的主鏈，可以較大程度的提高聚氨酯材料的整體性能，但是會(huì )使含氟基團難以有效的向材料表面遷移，從而不能有效地降低聚合物的表面能。

使用自制的帶有含氟烷基側鏈的含氟烷基擴鏈劑，采用兩步法制備了具有優(yōu)異拒水、拒油和易去污功能的含氟聚氨酯樹(shù)脂。

經(jīng)由含氟烷基擴鏈劑引入含氟基團含氟側鏈處理的棉布和皮革對水的靜態(tài)接觸角分別達到145°和128°，處理后皮革的拒水性達l0級、拒油性達8級。并研究證實(shí)了含氟聚氨酯表面的潤濕性在很大程度上是由固體表面氟原子的性質(zhì)和堆積狀態(tài)決定，與內部的原子和分子的性質(zhì)及其排列無(wú)關(guān)。

張恒等 以N-(2-羥基-1-羥甲基-1-甲 基-乙基)-2-(2'2'3'3'4'4'5'5'6'6'7'7'8'8'8-全氟辛氧基)-己酰胺作為含氟烷基擴鏈劑、聚己內酯為軟段，制備出一系列帶有氟烷基側鏈的聚氨酯材料，并對這些含氟聚氨酯材料的表面相結構及表面性能進(jìn)行了分析。

原子力顯微鏡表明，含氟基團的引入使得材料的表面形貌發(fā)生了明顯的變化，顯著(zhù)地降低了聚氨酯的表面粗糙度。接觸角測試和表面能計算證實(shí)了由擴鏈劑引入含氟基團含氟側鏈傾向于向材料表面富集，氟碳鏈端的-CF3基團“站立”于聚氨酯材料表面，從而使側鏈含氟聚氨酯具有優(yōu)異表面性能。

含氟丙烯酸酯對聚氨酯的改性主要是應用于水性聚氨酯，由于水性聚氨酯含有親水性基團，往往具有較高的表面能，耐水性和耐溶劑性欠佳。含氟丙烯酸酯的引入可以有效消除因聚氨酯親水改性而導致的涂膜耐水性下降的弊病，同時(shí)賦予涂膜優(yōu)異的耐熱性和化學(xué)穩定性等。

制備含氟聚氨酯的方法與傳統的聚氨酯合成方法有很大的區別，除了需要傳統的合成聚氨酯的逐步聚合，還需要在此基礎上加入含氟丙烯酸酯等不飽和單體進(jìn)行自由基聚合。

含氟丙烯酸酯類(lèi)的單體也比較多，已有多種產(chǎn)品實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，如丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯等。



化學(xué)名稱(chēng)：聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000

分子量：1238

CAS No.：54667-43-5

聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途：

聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000為液體，因此可在室溫下與預聚體混合，澆注和硫化，它可作為T(mén)DI和MDI體系的擴鏈劑，也可作為環(huán)氧樹(shù)脂固化體系的柔性改性劑。應用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系，由于它的易加工性，決定了它特別適用于現場(chǎng)加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比，不僅操作工藝簡(jiǎn)單，而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低，這也是該擴鏈劑的一大特點(diǎn)。


因此，通過(guò)含氟丙烯酸酯將含氟單體引入水性聚氨酯的工藝較多，靈活性也比較大，目前 最為常用是核殼乳液聚合法。從聚氨酯鏈段和含氟丙烯酸酯鏈段間鏈接的關(guān)系來(lái)看，又可將核殼乳液聚合分為非共聚型和共聚型。

非共聚型核殼乳液聚合制備含氟聚氨酯的方法通常先使用預聚物分散法合成含親水基團的聚氨酯水分散體，然后加入引發(fā)劑和含氟的丙烯酸酯類(lèi)單體，由于含親水基團的PU大分子始終朝向粒子表面,從內向外遷移，而含氟丙烯酸酯由外向內溶脹進(jìn)入PU膠粒內部聚合引發(fā)聚合，形成以聚氨酯為殼層、聚丙烯酸酯為核的水性含氟聚氨酯/丙烯酸酯復合乳液（FPUA）。 

李培枝等先通過(guò)縮聚反應制得聚氨酯溶液，以該溶液為介質(zhì)添加全氟丙烯酸酯及其丙烯酸酯類(lèi)單體，通過(guò)自由基聚合制備出陽(yáng)離子全氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物乳液。

但是在非共聚型的FPUA中大部分仍以單純聚氨酯和聚丙烯酸酯形式存在，核殼之間缺少不同樹(shù)脂間的接枝反應，相容性不佳，乳液的穩定性也比較差。

為了提高非共聚型核殼乳液的穩定性，Yang等分別使用單體預乳化法和單體滴加法兩種不同的聚合工藝制備FPUA，比較兩種工藝發(fā)現，使用單體預乳化法反應穩定性和效果更高，氟單體的損失率較低，因此具有更佳的力學(xué)性能、耐水耐溶劑性和存儲穩定性。

辛華等也以傳統的非共聚型核殼乳液聚合法制備FPUA復合乳液，研究表明氟單體含量達到20％左右，FPUA才兼具良好防水防油性；FPUA乳液粒徑較PU明顯增大且分布變寬。

隨后進(jìn)一步對合成方法進(jìn)行改進(jìn)，以苯乙烯、丙烯酸丁酯 和含氟丙烯酸酯作為稀釋劑替代PU合成所需的傳統有機溶劑，以帶有陽(yáng)離子的聚氨酯作為大分子乳化劑替代傳統的乳化劑，先合成出自乳化自交聯(lián)的陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液；再以其為種子乳液，制得穩定的全氟烷基丙烯酸酯改性的陽(yáng)離子水性聚氨酯復合乳液。


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