采用自由基溶液聚合法成功合成了多面體低聚倍半硅氧烷(POSS)基雜化含氟丙烯酸酯共聚物,并采用核磁共振儀(NMR)和凝膠滲透色譜儀(GPC)表征了共聚物,其中POSS和含氟單體分步加入到反應(yīng)中.首先將共聚物溶解到三氟三氯乙烷(F113)和乙酸乙酯的混合溶劑中配制成溶液,然后通過(guò)直接在玻璃片上滴落共聚物溶液制備了共聚物涂膜.采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)和接觸角測(cè)量?jī)x考察了F113和乙酸乙酯的配比對(duì)共聚物涂膜表面形貌、表面元素組成、表面粗糙度以及表面疏水性的影響.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明POSS在表面能夠聚集成納米顆粒并能極大增強(qiáng)涂膜表面粗糙度和疏水性.共聚物表面同時(shí)存在POSS聚集與有機(jī)相微相分離兩類(lèi)相分離行為,并形成了復(fù)合粗糙結(jié)構(gòu).雖然POSS和含氟段競(jìng)爭(zhēng)遷移到表面,但是隨著混合溶劑中F113的增多,涂膜表面含氟量越來(lái)越多,同時(shí)POSS在表面的聚集體越來(lái)越少,表面平均粗糙度越來(lái)越小,最終涂膜的疏水性越來(lái)越強(qiáng),這說(shuō)明F113有助于提升氟的趨表遷移能力,使涂膜表面含氟鏈段占據(jù)較多的表面空間,從而抑制了POSS在表面聚集分布.當(dāng)使用純F113作為溶劑時(shí),共聚物涂膜的表面氟含量為45.25%,平均粗糙度為93.4 nm,此時(shí)靜態(tài)水接觸角最大為135.0?,表現(xiàn)出優(yōu)異的疏水性.?
王鵬;金云;皮丕輝;文秀芳;徐守萍.
高分子學(xué)報(bào),4,700-707(2017)