3.2 FA/AA共聚物的防污性能
3.2.1AA侧链碳原子数与后退接触角的关系
由图3知,AA侧链碳原子数增加,使全氟烷基排列整齐度增加,后退接触角增大。当AA侧链碳原子数达到12以上,后退接触角接近前进接触角。这是因为AA侧链与全氟烷基都是低表面能基团,在空气低表面能环境的诱导下,与其他基团交换位置,定位在织物的表面。随着AA侧链碳原子数增加,侧链排列整齐度增加,夹在中间的全氟烷基排列整齐度也增加,隔绝空气与织物的接触程度大,织物表面张力低,防污效果好。
3.2.2 AA侧链碳原子数与全氟烷基结晶关系
由表2可知,AA侧链烷基碳原子数12以上开始结晶,达到18明显结晶,与FA共聚结晶度提高。AA侧链与全氟烷基结晶后遇水不易回缩,AA侧链、全氟烷基指向空中防水性好。若AA侧链碳原子数8以下不结晶,遇水后全氟烷基由指向空中回缩涂膜内,水接触织物而产生润湿。
3.2.3AA侧链烷基碳原子数与F1S/C1S的最高面积比关系
共聚物在空气和水中的表面状态,通过freeze-etchXPS[6]来计算最高面积比F1S/C1S和O1S/C1S。F1S/C1S是FA全氟烷基与AA侧链烷基在表面所占的面积比,O1S/C1S是亲水基团与AA侧链烷基在表面所占的面积比。由图5可知,随着AA侧链烷基碳原子数变小F1S/C1S的值也会变小,这是因为8碳以下不发生结晶,遇水后全氟烷基自发性地向涂膜内部后退,水接触织物表面产生润湿。针对以上情况,为了赋予FA/AA共聚物较高的防水性需要约束分子链的运动,即使是在与水接触也要保持与空气中一样的表面状态。当AA侧链烷基碳原子数增加至12以上开始结晶,当AA侧链烷基碳原子数增加至18以上则结晶度高,F1S/C1S的最高面积比显著增大,防污性能提高。