1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会的不断进步与发展,人们对材料性能要求也越来越高,超疏水性材料以其独特的性能,在许多领域有着广泛和重要的研究和应用价值而倍受人们的关注。自20世纪50年代开始,人们便开始了该领域的研究工作^【1】,并取得了丰硕的成果。超疏水是大自然中一种奇特的现象，水滴不能润湿超疏水表面而呈珠状液滴滚走，带走其表面的灰尘泥土等亲水物质，赋予表面良好的自清洁功能。这种特殊的表面自清洁功能在通讯、交通、流体运输、金属防护和防结冰等领域有着广泛的应用前景。^【2】研究表明,在低表面能物质上构建粗糙表面,和在粗糙的表面结构上修饰低表面能的物质,是研制超疏水性材料的基本途径。^【3】

丙烯酸树脂是由主单体和交联单体通过溶液聚合或乳液聚合制备而成的弹性体，其主链是饱和碳链，侧基带有强极性的酯基，这种结构赋予了其良好的耐热性、耐候性和耐油性，^【4-7】具有优良的粘附性和良好的力学性能、化学稳定性,成膜性好等优点,是近几十年迅速发展起来的高档涂料，但丙烯酸树脂耐水性和耐粘污性差,耐溶剂性也不好。将含氟基团引入丙烯酸酯类聚合物中，使得改性后的丙烯酸酯类聚合物不但保持了原有的特性,同时成膜后聚合物中的氟原子可跃迁到乳胶膜表面,从而有效地提高了乳胶膜的疏水疏油性, 且弥补了氟碳涂料附着力差,成本高,施工困难等缺点。^【8】在 20 世纪 50 年代，人们开始对含氟聚合物的抗水、抗油性能进行研究,目前这类产品已经得到广泛应用。研究表明,含氟聚合物中氟元素含量越高,其抗水、抗油性能越好。^【9】含氟丙烯酸酯具聚丙烯酸酯和含氟聚合物的优点，不仅具有优异的成膜性，其漆膜透光率高，耐候性和耐酸碱性好，对不同基材附着力优良，而且由于含氟基团的存在，漆膜还具有良好的疏水疏油性，作为低表面能材料，可以制备出性能优良的超疏水表面。^【2】由于含氟类单体在水中的溶解度很小，因此，采用乳液聚合法制备含氟聚合物时通常需要加入大量的有机溶剂(如丙酮)，否则会在聚合及存放过程中发生分层现象，一方面导致含氟单体的转化率降低，另一方面影响贮存稳定性。^【10】此外，含硅聚合物因其特殊的疏水性、弹性、化学和热稳定性是另一类低表面材料的代表，^【11-12】因此，发展一种同时含氟和硅的优秀性能的环境友好型聚合物涂层具有重要意义。^【13】

为了获得几何粗糙结构，li等^【14】合成了pfa嵌段共聚物，利用共聚物中含氟链段和其他聚合物链段在不同溶剂中溶解度的差异，采用相分离方式制备了接触角超过150°的超疏水涂层。通过引入纳米sio₂，不仅可以在涂层表面构造粗糙度，还可以提高涂层的硬度、耐候性和热稳定性等。an等^【15】研究表明，通过往pfa中添加sio₂，涂层表面会出现类似山峰状的纳米团聚体凸起，这些凸起可以捕捉空气提高涂层表面接触角。huang 等^【16】通过溶液聚合合成了pfa聚合物，再将其与 sio₂混合后制备超疏水涂层，经表征该涂层具有良好的热稳定性和机械性能。为了得到疏水性的漆膜，通常采用溶液聚合方法制备pfa聚合物。但是，聚合过程中要使用大量有毒的有机溶剂，危害环境和人体健康。因此，利用乳液聚合方式制备 pfa 聚合物，并将其应用于制备超疏水涂层具有重大的意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

材料制备：丙烯酸类作为主单体，有机氟为改性单体,通过乳液聚合制备氟化丙烯酸乳液，在乳液中加入疏水二氧化硅制备超疏水涂层。

材料表征：利用fitr、tem、tg-dsc、离心机、接触角测量仪等对乳液或者涂层的结构、形态、热性能、接触角以及稳定性进行测试。

2.2研究目的

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：按照设计方案，制备出有机氟改性丙烯酸乳液及二氧化硅/氟化丙烯酸涂层。

第6－12周：采用fitr、tem、tg-dsc、离心机、接触角测量仪等测试技术对乳液或涂层的结构、形态、热性能、接触角以及稳定性进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] akiran,kazuhito h,toshiyaw.recent studies on super-hydrophobic films[j]. monatshefte fü rchemie, 2001(132):31-41

[2] 李坤泉，超疏水表面的构造和有机-无机杂化超疏水涂层的制备与性能研究[d].广州：华南理工大学，2015：106-108

[3] 段辉，汪厚植，赵雷,邓承继,顾华志，氟化丙烯酸/二氧化硅杂化超疏水涂层的性能研究[j].涂料工业，2006,36（12）：1-4.