长碳链全氟烷基具有非常低的表面能,衍生的含氟材料已经获得广泛应用,但它们在自然环境中氧化降解生成全氟羧酸或羧酸盐后难以继续降解,对环境和人体健康存在危害,因此含长碳链全氟烷基的产品已经被禁用,其替代品也逐渐成为含氟材料研究热点。本论文提出以硫杂链全氟烷基替代碳链全氟烷基,通过合成硫杂链全氟烷基单体,制备硫杂链全氟烷基聚合物材料,研究了其表面特性和降解等应用性能,探索了含氟材料结构与性能之间的关系,具体从以下三个方面展开:(1)以对二溴苯、全氟碘烷以及乙烯基溴化镁为原料,通过单电子转移引发自由基加成反应,结合取代反应制得4-九氟丁基苯乙烯和4-十三氟己基苯乙烯。以对漠苯硫酚和全氟碘烷为原料,反应得到中间体4-(九氟丁基硫代)溴苯和4-(十三氟己基硫代)溴苯;进一步氟化制得4-(九氟丁基四氟硫甲撑)溴苯和4-(十三氟己基四氟硫甲撑)溴苯;最后与乙烯基溴化镁反应得到4-(九氟丁基四氟硫甲撑)苯乙烯和4-(十三氟己基四氟硫甲撑)苯乙烯。以1HNMR,19FNMR和FTIR表征了中间体和目标产物的结构。(2)以4-九氟丁基苯乙烯、4-十三氟己基苯乙烯、4-(九氟丁基四氟硫甲撑)苯乙烯和4-(十三氟己基四氟硫甲撑)苯乙烯四种中间体作为底物,与氢基三氯硅烷进行硅氢加成,合成了四种全氟烷基苯基三氯硅烷。TG和Py-GC/MS检测结果验证了硫杂链全氟烷基硅烷易于热降解的特性。利用自组装技术,制备了四种自组装膜。EDS测试表明含全氟烷基硅烷均匀的组装到硅片表面。接触角测试结果表明,自组装膜的表面自由能随着组装时间延长而下降,引入-SF4-对提高自组装膜的表面接触角、降低表面自由能具有积极意义。AFM测得的表面形貌及粗糙度也验证了这一结论。经紫外光照射后,自组装膜的表面接触角下降,其中,硫杂链全氟烷基自组装膜不再疏水,说明硫杂链全氟烷基在光降解过程中更易于断裂并逐渐失效。AFM和XPS S2p扫描结果进一步证明硫杂链全氟烷基中-SF4-在紫外光照射下断裂,从而导致自组装膜的坍塌。(3)以4-九氟丁基苯乙烯、4-十三氟己基苯乙烯、4-(九氟丁基四氟硫甲撑)苯乙烯和4-(十三氟己基四氟硫甲撑)苯乙烯为不饱和单体,通过乳液聚合制备了四种共聚物乳液,并应用于棉织物的拒水整理。共聚物乳液的粒径均匀、粒径分布范围窄,Zeta电位测试结果证明乳液稳定性好。由XPS和SEM表征了整理前后棉织物表面形貌和元素组成,证实四种全氟烷基苯乙烯共聚物成功整理到棉织物表面。其中,硫杂链全氟烷基共聚物乳液整理棉织物可提供更好的拒水效果,说明-SF4-的引入有利于提供更优良的氟烷基屏蔽层,获得更理想的拒水性能。热失重测试表明,含硫杂链全氟烷基共聚物整理后的棉织物比碳链全氟烷基处理织物热分解略提前,这可归因于硫杂链全氟烷基易降解;同时,硫杂链全氟烷基聚合物可赋予织物显著提高的残炭,因此,硫杂链全氟烷基可能改善织物的热稳定性。