【2017年整理】开题报告高分子121陈玉园.doc

学号： 常 州 大 学 毕业设计（论文）开题报告 （2016届） 题 目 含氟丙烯酸酯共聚物的合成和性能 学 生 陈玉园 学 院 怀德学院 专 业 班 级 高分子121班 校内指导教师 李坚 专业技术职务 教授 校外指导老师 专业技术职务 二○题目1课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势 随着科学技术和社会的发展，越来越需要耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐化学介质、高度绝缘和耐辐射等综合性能优异的材料，这些性能优异的材料被广泛研究并应用到各个领域当中。 含氟聚合物，尤其是多氟或全氟聚合物，由于其分子链的绝大部分为氟原子所屏蔽，氟碳键的键能高，一般为100-120千卡/克分子，因此一般具有耐热、耐化学介质、高度的抗氧化和高度绝缘等性能。含氟聚合物中含大量卤素，所以还有良好的阻燃性。由此看来，含氟聚合物的综合性能比其它有机合成材料好，因此被广泛应用于涂料、纺织、电子、自清洁、影像和汽车等行业。自从高分子量的聚四氟乙烯上世纪 30 年代被发现后，高分子的含氟聚合物就成为了人们研究的新领域。含氟聚合物是部分或全部氢原子被氟原子取代的烷烃类聚合物的总称，是由含氟单体在一定条件下进行聚合或共聚合反应而成，主要包括聚四氟乙烯（PTFE）、可熔性聚四氟乙烯（PFA）、聚全氟乙丙烯（FEP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、全氟磺酸聚合物以及一些无定形的含氟聚合物，其中产量和用量最大的是 PTFE。 氟改善了聚合物很多方面的性质，丙烯酸酯类共聚物中引入氟不仅保持了原有的特性而且还增加了更多优异性能，新合成的含氟丙烯酸酯共聚物具有成膜性好、网络结构较为疏松、耐化学品的特点，是良好的涂料分散剂，有保护光纤的作用，而且还有防水防油的自洁功能，被广泛用于光纤涂料、光学元件保护用涂料、包装用涂料、汽车漆用涂料、建筑涂料和织物整理剂等方面。 本课题主要研究含氟丙烯酸酯共聚物的制备和性能，以及在涂料、纺织等领域的用途。 1.1含氟聚合物概况 作为高分子材料的一种，含氟高分子聚合物，至今已有七十多年的历史，由于具有许多独特的结构，因而就表现出很多特殊的性质，比如：氟原子较低的极化率，强的电负性，较小的范德华半径（1.32 ?），很强的C-F键能（485 kJ?mol?1）。因而有着较高氟含量的含氟塑胶体就呈现出了很高的耐热性、耐化学腐蚀性、耐久性和耐候性，特别是对于许多溶剂、碳氢化物、各种酸碱的不活泼性，低电容，低可燃性，低折射率，低的表面能（既不亲油也不亲水）和吸湿性能。而且C-F 键强的键能使得此类聚合物对于氧化还原具有非常强的稳定性。正是由于这些优异的综合性能，含氟聚合物在很多领域得到了广泛的应用，比如：工业建筑（用作内外墙的涂料，防紫外线和噪音），石油化学和汽车工业，航空航天工业（以弹性体的形态用于衬垫、薄膜以及用于在极低的温度下为航天飞机盛放液态氢所需要的容器），化学工程（用于高性能薄膜），光学（用于光学纤维的内核和附层），纺织物品的处理，文物石碑的处理和微电子学等。 近年来含氟聚合物的发展特点是，以方面积极开展老品种的改性工作，目的是提高质量，降低成本，扩大应用面，另一方面继续发展新品种，不断提高含氟聚合物的耐高温、耐低温、耐化学介质等性能。含氟聚合物有氟塑料、氟橡胶、含氟功能高分子和含氟低聚物等种类。表1提供了C-F键特征和含氟聚合物特性。 表 1 C-F 键特征和含氟聚合物特性 C-F 键特性 含氟聚合物特性 使用的物性 C-F 键能高 主链骨架稳定 耐热，耐化学药品，耐久，耐候 F原子半径小 特异的表面性能 不粘性；低摩擦性，防水和防腐蚀性 聚偏氟乙烯 (PVDF) 烘烤温度低，耐候 性佳 烘烤型涂料用于铝幕墙板和铝型材 氟原子极化率低 优良电学，光学性 绝缘材料、粉末涂料 1.1.1氟塑料 自从聚三氟氯乙烯(1936年)和聚四氟乙烯(1938年)发现以来，氟塑料方面的合成研究获得了巨大的发展。几十年来，氟塑料的新品种不断出现，性能也提高。 Tefzel，是聚四氟乙烯的改性品种。由于乙烯链段的引人，耐热性能稍差些，但加工容易，耐化学介质、绝缘等仍很好，耐辐照性能优于其他氟塑料，机械强度高。 Teflon