新型纳微结构两亲性含氟共聚物耐污涂层的构建、制备与性能

功能高分子材料的性能不仅取决于其化学组成和分子结构，更与产品所具有的纳微尺度下复杂多相结构密切相关。本项目基于仿生学思想构建可形成纳微复合微相分离结构的两亲性含氟嵌段聚合物作为理想的环保型防污涂层材料。通过分子设计和RAFT可控自由基聚合的方法实现对共聚物结构的精确控制和定向制备，将极性差异较大的聚乙二醇（PEG）、两性离子型磺酸甜菜碱类聚合物链段引入到含氟聚合物中，制备分子结构可控的嵌段型/梯度型共聚物。通过研究共聚物涂膜的表面物理化学结构与抗蛋白质粘附性能，建立两亲性含氟聚合物分子结构、侧链形式、聚集态结构、微相分离行为与表面性能之间的相互关系，在介观尺度下揭示目标共聚物涂层表面与生物蛋白质的粘附作用与防污机理，为制备环境友好型含氟聚合物化工新材料提供理论依据。

具有防污功能的聚合物材料用途广泛，在航空航天、建筑桥梁、文物保护、海洋防污、风电设备防污等领域均有应用。耐生物污染表面的特性受材料表面的物化特性和纳微尺度下复杂多相结构的共同影响。本项目仿生构建了可形成纳微复合微相分离结构的两亲性含氟聚合物。通过分子设计和可逆加成-断裂链转移（RAFT）可控自由基聚合的方法，成功制备多种结构可控的两亲性嵌段/梯度或无规共聚物。采用AFM 表征研究了两亲性共聚物涂膜的聚集态结构，结果显示两亲性的含氟嵌段共聚物可以形成明显的纳微相分离结构。涂膜的动态接触角测试表征证实两亲性表面在实际的水环境中会产生表面重构现象，为有效产生抗蛋白吸附等性能提供了组成可能性。荧光标记的牛血清白蛋白吸附实验证实两亲性含氟嵌段共聚物涂膜具有优异的抗蛋白质粘附性能。考察了两亲性含氟聚合物分子结构、聚集态结构、微相分离行为对表面性能与抗污性能的影响，多尺度范围内探讨了共聚物涂层的表面润湿性能与防污机理，项目取得了预期结果，研究结果为制备新型氟聚合物功能新材料提供了理论依据。