文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
聚四氟乙烯分散液辐射效应及含氟整理剂的制备
姓名:苏杰龙
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:曾虹燕;吴国忠
20060501
湘潭大学化工学院硕士论文
摘要
本研究论文主要分为两个部分:第一部分研究的是聚四氟乙烯分散液的辐射效应。
第二部分是辐射乳液聚合制备含氟整理剂的研究。
聚四氟乙烯(PTFE)因其极低的摩擦系数,非润湿性,高度的热稳定和化学稳定性
引起科研人员的广泛关注。作为典型的辐射敏感型聚合物,聚四氟乙烯辐照后分子量急
剧下降。用电子束和γ射线辐照过程中,剂量率、剂量、温度、含氧量等因素对辐照
后产品的化学结构、表面形貌和分子量影响很大。科研人员也对 PTFE 辐射降解的机理
进行了详细研究,在室温下空气或真空中辐照 PTFE,主要发生 PTFE 主链断裂的裂解反
应。
本研究主要着重于 PTFE 水性分散液的辐射效应。用相关分析手段(差示扫描量热
分析,X 射线衍射,动态光散射,扫描电子显微镜等)考察了辐射剂量对分散液中 PTFE
分子量,结晶度,介质的 pH 值,聚合物颗粒尺寸和形貌等物性的影响。结果表明辐射
100kgy 后,PTFE 颗粒粒径从原来的 250nm 降低到 20kgy 后,PTFE 结晶度升
高。剂量继续增大对结晶度影响不大。辐照过程中的化学产额 G(S)为 .
我们用差示扫描量热仪(DSC)在恒速降温条件下,用 Ozawa 方程研究了 PTFE 的非
等温结晶动力学行为。数据结果表明本体系的结晶行为复杂,这可能与 PTFE 的分子量
和 Ozawa 理论本身的限制有关。
论文的第二部分,采用γ射线辐照引发丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯
进行乳液聚合,成功制备了具有拒水拒油功能的含氟织物整理剂。同时研究了甲基丙烯
酸十二氟庚酯与丙烯酸丁酯的共聚。分别用傅立叶红外、动态光散射纳米粒度分析仪、
透射电镜对产物化学组分、乳胶粒子尺寸和微观形貌进行了表征。研究了辐照剂量、乳
化剂和单体种类对产品制备及性能的影响。结果表明,当辐照剂量为 5kGy 时,甲基丙
烯酸十二氟庚酯的转化率达到 98%,而丙烯酸六氟丁酯的转化率为76%;当剂量为10kGy
时,丙烯酸六氟丁酯单体可聚合完全。经甲基丙烯酸十二氟庚酯聚合物乳液处理的织物
表面拒水性能达到六级、拒油性能达到三级。

关键词:辐照;聚四氟乙烯;分散液;G 值;乳液聚合;整理剂

I
湘潭大学化工学院硕士论文
Abstract
In this paper, polytetrafluoroethylene aqueous dispersion irradiated by gamma ray and
Preparation of fluorocarbon finishes by γ-radiation induced emulsion polymerization were both
studied.
Polytetrafluoroethylene (PTFE) has attracted wide attention for its excellent properties
such as low friction coefficient, non-wetting property, high thermal and chemical resistance.
However, PTFE is highly sensitive to radiation and its molecular weight (Mn) decreases
rapidly with radiation dose. Upon irradiation by electron beam or γ rays, the chemical
structure, morphology and molecular weight of PTFE change considerably depending on the
factors including dose rate, dose range, temperature, oxygen content, etc. The mechanism of
radiation-induced degradation of PTFE has been extensively studied. PTFE predominantly
undergoes chain scission when irradiated at r