2009年6月22日讯：最近中国科学院成都有机化学研究所，研究了息光固化环氧全氟辛酸酯聚氨酯。何谓光固化(UV)环氧全氟辛酸酯聚氨酯？据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，研究人员以环氧树脂、全氟辛酸、聚乙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，和甲基丙烯酸羟乙酯为原料，通过四步反应合成了一种新型的可光固化的聚氨酯大分子单体。利用1H-NMR、IR、接触角、XPS、DSC、TGA、TEM等分析测试手段，对单体的结构以及含氟聚合物的表面特性，热性能和断面形貌进行了研究。接触角和XPS的结果表明，由于含氟聚合物中的全氟链段容易向表面迁移，使得固化膜表面对H2O和CH2I2的接触角，可以达到108.9°和92.3°，具有低的表面自由能，能够有效地改善涂膜的耐水、耐油等性能；热性能以及断面形态分析，发现该聚合物表现出较好的热性能和柔韧性。随着人们环保意识的增强，及对VOC排放日益严格的控制，紫外光固化作为一种节能环保性方法，已被广泛应用于涂料、纸张、木材、微电子等领域。近年来环氧树脂和聚氨酯作为光固化体系中，较为重要的两种活性单体，其研究主要集中于通过改性来优化性能，包括环氧树脂聚氨酯的混合改性、氟改性、硅改性等，而氟改性以其自身的特殊性受到众多研究者的青睐。 氟具有强的电负性，C-F键短，键能大，对主链具有强的保护作用。特殊的结构赋予了含氟聚合物独特的低表面能、摩擦系数、粘附性、生物相容性、生物稳定性以及优良的耐水性、耐候性、耐油性、耐化学品性和自清洁性等。在氟改性研究中，由于全氟侧链的链端含有CF3结构，且氟原子排列相对紧密，使得改性后的物质表现出更加优异的物理化学性能。目前国内外的光固化氟改性研究，只是针对于氟的单一改性，即氟改性环氧树脂或氟改性聚氨酯，双重改性的相关研究尚未见报道。利用环氧树脂、全氟辛酸、聚乙二醇、IPDI制备了环氧全氟辛酸酯聚氨酯预聚体，然后以甲基丙烯酸羟乙酯封端合成分子主链，由环氧全氟辛酸酯和聚乙二醇组成的可光固化的聚氨酯大分子单体，最后通过自由基光固化得到含氟聚合物。一方面通过全氟链段的引入，提高聚合物的耐水、耐油等性能；另一方面引入环氧树脂并协调软硬段的比例，以改善聚合物的热稳定性、硬度以及柔韧性等性能。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，实验所用原料包括：环氧树脂(E-44)，蓝星新材料无锡树脂厂；全氟辛酸，辽宁阜新海州区化联化工厂，白色鳞片状结晶，沸点189%/0.1MPa等。 固化膜采用自制的紫外固化装置(1000W的高压Hg灯，主波长365nm，上海亚明飞亚公司)，室温固化；红外光谱采用Nicolet-200 SV傅里叶红外分析仪测定，涂膜；核磁共振采用Bruker AC-P 300 MHz测定，溶剂为氘代二甲基亚砜；聚合物的热性能采用DuPont990的DSC测定，升温范围-60-150℃，升温速率10℃/min，N2气氛；聚合物的表面化学组成及状态采用KRATOS公司XSAM-800型X-ray光电子能谱测定，测量角度为30°；接触角采用德国KRUSS公司OCA35全自动视频接触角测量仪；聚合物的断面形貌采用AMRAY-1000的SEM(四氧化锇染色)测定、环氧全氟辛酸酯的合成、环氧全氟辛酸酯聚氨酯甲基丙烯酸酯的合成、光固化涂膜的制备、交联度的测定、耐溶剂性的测定、接触角的测定。又先后讨论大分子单体及其光固化过程的结构表征，包括大分子单体的结构表征、光固化前后的红外表征；还讨论了固化膜的性能表征，包括固化膜的接触角和表面自由能的测定、固化膜的热性能分析、固化膜的XPS表征；最后讨论了断面形态的表征。该研究利用环氧树脂、全氟辛酸、IPDI、甲基丙烯酸羟乙酯为原材料，合成了一种新的含氟大分子单体，该大分子通过紫外光固化后得到含有多种链段结构的含氟聚合物。将光固化、环氧树脂、聚氨酯和全氟单体有机地结合起来，所得到的含氟聚合物不仅符合高效、环保、节约的原则，而且能够有效地改善聚氨酯的物理化学性能。