聚酯具有良好的弹性、透光性和高断裂强度[1,2],可用于制造纤维、薄膜、涂料和包装材料
但是聚酯对水和有机试剂的抗润湿性较差[3],对污染、灰尘和尾气的耐受性较弱,使其产品的生命周期较短、需清洁频率较高[4]
因此,提高聚酯产品的表面自清洁性受到极大的关注
含氟基团的表面能远小于水和许多较烃官能团[5,6],因此含氟基团改性可提高聚酯产品的表面疏水和疏油能力
目前,氟化改性聚酯在液态涂料、纤维、包装等领域[7,8]得到了应用,在光学薄膜、粉末涂料等领域有一定的应用前景[9]
氟化改性,分为物理改性和化学改性
物理改性,对氟化改性聚酯与其他物质的相容性要求过于苛刻[10,11];而化学改性法可避免改性聚酯的渗出和剥离
化学改性有表面改性和交联成膜
表面改性对设备的要求较高且过程繁琐[12~14],表面改性层还极易脱落[15]
交联成膜,是使含氟聚酯与交联剂发生反应制备聚酯膜
此法操作简单,对设备和环境的要求较低,加入交联剂还能提高聚酯的热稳定性和力学性能[16]
因此,交联成膜法是当前的研究热点
用化学改性法合成含氟聚酯,已有大量的研究工作
王兵等[17]以2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇作为含氟单体与对苯二甲酸和乙二醇合成了不同有机氟改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯,其对水的接触角从76°提高到116°
Wang等[18]用聚对苯二甲酸丁二酯和1,3-丙二醇基氟化间苯二甲酸聚酯在熔融条件下合成了部分氟化的无规多嵌段共聚聚酯
Demir等[19]以甲基乙基酮为溶剂,使间苯二甲酰氯与氟化醚醇反应得到氟化聚酯低聚物,将其离心分离后加热制备出高分子量的含氟聚酯
这表明,国内外合成含氟聚酯以直链型含氟聚酯为主
本文用化学合成法将1H,1H,2H,2H-全氟-1-癸醇对1,2,4-苯三酸酐的一个官能团进行封端,然后替代部分顺丁烯二酸酐,与新戊二醇共缩聚合成支链含氟聚酯
1 实验方法1.1 实验用原料
1H,1H,2H,2H-全氟-1-癸醇(纯度97%)、1,2,4-苯三酸酐(纯度97%)、顺丁烯二酸酐(纯度99%),邻苯二甲酸酐(纯度99%)、新戊二醇(纯度99%)、对甲苯磺酸(AR)、N,N-二甲基甲酰胺(AR)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚体(AR)、甲苯(AR)、溴化钾(SP)和氘代氯仿(NMR)
1.2 样品的制备1.2.1 不
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