有機(jī)氟表面活性劑制備及其性能研究.pdf

1、本文選用N-乙基，N-羥乙基全氟辛基磺酰胺（DF-10）作為初始原料，將DF-10與丁二酸酐反應(yīng)合成得到本文研究主要物質(zhì)一種氟羧酸表面活性劑（Fluorocarboxylic acid,FCA），通過3種不同的改性方法研究了FCA的應(yīng)用：①將FCA與側(cè)氨基改性的聚二甲基硅氧烷發(fā)生酰胺化反應(yīng)值得一種氨基氟硅油（Fluoralkyl amino silicone,FAAS）；②以KH-792作為橋梁，以FCA的羧基與KH-792生成銨鹽加熱

2、后酰胺化的反應(yīng)將FCA成功包覆到納米TiO2表面，制得疏水性納米TiO2；③以FCA與3-二甲基丙胺的酰胺化反應(yīng)得到一種含氟叔胺，然后采用溴乙烷對含氟叔胺的季銨鹽化的到一種含氟季銨鹽表面活性劑。通過紅外光譜分析三種反應(yīng)產(chǎn)物的特征官能團(tuán)，驗證了3個合成反應(yīng)的合理性。
　　首先本文改進(jìn)了FCA合成工藝，提高了FCA的品質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)FCA合成過程中反應(yīng)介質(zhì)DMF的用量對合成產(chǎn)率、產(chǎn)品品質(zhì)的影響不大；通過去除反應(yīng)的副產(chǎn)物DCU改善了FAA

3、S的合成工藝，提高了產(chǎn)物的純度和品質(zhì)。
　　然后通過對合成產(chǎn)物FCA、FAAS、含氟叔胺、含氟季銨鹽的溶解性、表面活性、熱性能分析表征了3種氟表面活性劑改性產(chǎn)物的性質(zhì)：FAAS、含氟季銨鹽與FCA相比，耐熱性有很好的提升；含氟季銨鹽表面活性最好，F(xiàn)CA次之，但相對原料DF-10表面活性均有所提升；FCA的溶劑溶解性與DF-10相當(dāng)，F(xiàn)AAS可溶解在甲苯中，含氟季銨鹽相對FCA在水中的溶解性有大幅提升；表面接枝FCA的納米TiO2具

4、有很好的疏水性，其粉末涂片的表面水接觸角達(dá)到153.17°。
　　最后本文將FAAS、FCA改性疏水納米TiO2、KH-792改性納米TiO2以一定的比例添加到環(huán)氧樹脂中，制備改性劑/環(huán)氧樹脂復(fù)合物，并從力學(xué)性能、表面性能和動態(tài)熱力學(xué)分析表征三種改性方式的改性效果：改性劑均能很好提升環(huán)氧樹脂表面水接觸角，F(xiàn)AAS/EP的水接觸角最高達(dá)到115.17°，TiO2-FCA/EP表面水接觸角為103.25～105.83°，TiO2-KH