摘要
本文采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在全氟聚醚(PFPE)的两端引入亲水聚甲基丙烯酸羟乙酯链段(PHEMA)，合成了具有不同PHEMA链长的PHEMAm-b-PFPE-b-PHEMAm(HFHm)三嵌段共聚物，研究了这些共聚物在水相中的自组装行为，以及这些自组装聚集体在不同基材表面的超疏水作用。 以PFPE与2-溴异丁酰溴的反应制备出两端含溴的PFPE大单体(Br-PFPE-Br)。将Br-PFPE-Br作为大分子引发剂，CuBr/PMDETA为催化体系，引发甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)聚合，合成出具有明确规整结构和不同PHEMA链长的HFHm。利用核磁共振氢谱得到共聚物中PHEMA聚合度(DPPHEMA)分别为3.3、7.7、15.2、20.3和29.3，PFPE的聚合度固定为14。 以三氟乙醇(TFE)为共溶剂，水为选择性溶剂，通过共溶剂法对HFHm进行自组装。随着PHEMA链长的增加，共聚物的临界胶束浓度不断增大。动态光散射法(DLS)测试结果表明，当DPPHEMA从3.3增加至20.3，胶束的平均尺寸从194nm增至372nm;当DPPHEMA进一步增至29.3，胶束的尺寸又减小至261nm。透射电子显微镜测试得到胶束的平均尺寸结果与DLS一致，当DPPHEMA从3.3增至20.3，胶束均呈现为球形;当DPPHEMA增至29.3，胶束形貌发生转变。 将自组装成5mgmL-1HFHm水相胶束与5mgmL-130nmSiO2水分散液共混制备了HFHm/SiO2复合水分散液，用这些复合水分散液对玻璃表面进行疏水改性，并进一步用亲水多异氰酸酯水分散液对HFHm/SiO2复合涂层进行交联固定，获得HFHm-SiO2-C。对于HFH15.2-SiO2-C制备的涂层，当SiO2添量增至21wt％时，涂层的水接触角(WCA)达到150°，具备超疏水性;随着SiO2添量进一步增至27wt％，WCA升至153°。不同HFHm制备的复合涂层的疏水性随着PHEMA链长的减小而增加，WCA最高可达157°，对应的水滚动角(WSA)仅为3.5°。HFHm-SiO2-C复合涂层具有优异的耐酸、耐弱碱性、耐摩擦性和粘附性。 本文还利用两端为聚甲基丙烯酸异冰片酯(PIBOMA)的PIBOMAm-b-PFPE-b-PIBOMAm三嵌段共聚物(BCPm)在F113/DMF中自组装的胶束对聚氨酯(PU)表面进行疏水改性，并与主链含PFPE链段的聚氨酯(FPU)作比较。随着PIBOMA链长的增加，聚氨酯涂层的疏水性呈现先增后减的趋势，WCA最高可达136°，同时兼具优异的耐酸碱和耐摩擦性。
NETL