热分析技术研究疏水缔合微区对含氟丙烯酸酯共聚物凝胶中水状态的影响

丙烯酸(AA)与不同含量的2-(N-乙基全氟辛烷基磺酰胺)乙基甲基丙烯酸酯(FMA)在叔丁醇中进行自由基共聚,合成了一系列疏水改性共聚物凝胶.用示差扫描量热法(DSC),热失重分析(TGA)研究了含氟疏水改性凝胶中水的状态,证明FMA改性凝胶中存在3种状态的水,即不可冻结水,可冻结结合水和自由水.对于未改性凝胶和FMA含量为1mol%的疏水改性凝胶,在凝胶中水含量分别低于0.609mol%和0.698mol%时,DSC升温曲线上观察不到熔融峰,说明凝胶中存在不可冻结水.提出计算凝胶中3种状态的水含量和熔融焓的理论假设.计算出FMA含量为1mol%的疏水改性凝胶中自由水和可冻结结合水的摩尔熔融焓分别为7589.03和6864.06J/mol.计算结果表明疏水改性后,单位聚合物单元上结合的可冻结水数目(n1)和非冻结水的数目(n0)都增加.