可控结构含氟丙烯酸酯共聚物的合成及成膜自组装行为研究

含氟丙烯酸酯共聚物(FACs)因有效地结合了含氟聚合物优异的表面性能和丙烯酸酯聚合物良好的对基体粘附力而成为高性能涂膜材料关注的焦点。利用表面化学组成控制或表面形貌控制获得低表面能FACs，借助于FACs的自组装行为调控FACs涂膜材料性能，但迄今鲜见系统报道。本项目旨在研究化学结构确定、粒子形态可控、性能可调FACs的合成及其成膜自组装行为。基于粒子形态可控的思想，设计核壳结构、嵌段结构的FACs；通过乳液聚合、ATRP及RAFT合成设计的FACs；研究FACs形貌及结构调控受制因素；分析单体链型结构、含氟官能团分布、反应条件对FACs成膜性能的影响，建立核壳结构和嵌段结构调控与膜表面性能关系；研究可控结构FACs成膜自组装行为，分析FACs结构与成膜自组装行为的关系，并探明FACs成膜自组装成膜所服从的规律，为FACs高性能涂膜材料相关科学问题的研究提供科学依据和技术支持。

含氟丙烯酸酯共聚物(FACs)因有效地结合了含氟聚合物优异的表面性能和丙烯酸酯聚合物良好的对基体粘附力而成为高性能涂膜材料关注的焦点。利用表面化学组成控制或表面形貌控制获得低表面能FACs，借助于FACs的自组装行为调控FACs涂膜材料性能，但迄今鲜见系统报道。本项目的主要内容是研究化学结构确定、粒子形态可控、性能可调FACs的合成及其成膜自组装行为。项目设计了二嵌段、三嵌段和五嵌段结构的FACs、不同链段核壳结构的FACs，并通过ATRP法及乳液聚合法合成设计的FACs；通过分析含氟官能团引入对二嵌段结构FACs表面性能的影响、含氟链段结构对五嵌段FACs表面性能的影响、三嵌段FACs膜表面性能、核壳结构与常规FACs乳液性能的比较、以及含氟连段对核壳结构FACs乳液膜表面性能的影响等，研究了含氟官能团分布对FACs膜性能的调控作用；分析了FACs结构与表面形貌和化学组成、嵌结构与核壳结构表面吸附行为调控、FACs结构与表面接触角滞后现象的关系，揭示了结构控制与FACs膜性能的关系；为了获得可控结构FACs成膜自组装行为，分析了氟含量对FACs在溶液中自组装行为的影响、二嵌段FACs自组装行为的溶剂依赖性、溶剂对三嵌段FACs自组装行为的影响、五嵌段FACs自组装行为与成膜机理和核壳结构FACs成膜自组装机理，深入剖析了可控结构FACs成膜自组装行为及自组装成膜机理。研究结果为FACs高性能涂膜材料相关科学问题的研究提供科学依据和技术支持。