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含氟短链聚合物疏水镀层的气相制备

化学气相沉积,超疏水,聚合物镀层

含氟聚合物因其较低的表面能而被广泛用于制备各类疏水表面，其中带有全氟烷基长链的聚合物因其稳定的分子构型与易结晶性，被用作超疏水涂层而应用于纺织品、电子产品等领域。但全氟长链化合物因其易降解为具有生物环境毒性的PFOA与PFOS而正被淘汰，含短氟侧链的聚合物因此成为其替代品。但短氟侧链聚合物易发生氟链坍塌重排而导致严重的接触角滞后，影响其疏水性能。引发式化学气相沉积（iCVD）是一种新型气相沉积聚合物薄膜的方法，其制备过程温和、环保、便捷，且所得聚合物成分可控。在本工作中，我们通过含短氟侧链单体的可控交联，并调节其与交联剂的比例，成功制备结构稳定的短氟链聚合物疏水镀层。例如将1H，1H，2H，2H-全氟辛基丙烯酸酯与具有自交联活性的甲基丙烯酸异氰基乙酯在织物表面进行共聚，得到有效防止表面氟链坍塌重排的疏水镀层，并将其用于超疏水织物的制备。所得超疏水织物具有优良的耐洗、耐磨，及酸、碱、高低温稳定性。同样的，我们将2-(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯与二乙烯基苯共聚，从而通过交联增强了聚合物链段强度，降低了水滞后性，并成功将其应用于金属表面防腐蚀镀层。由此，iCVD法作为一种绿色环保的新型聚合物镀层制备方法，通过对短氟链聚合物交联固定，可制备疏水性能优良的纳米镀层，在自清洁、防水、防腐、阻隔防护等领域具有广泛的应用前景。