原子转移自由基聚合法在硅橡胶表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯EI北大核心CSCD

采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在室温硫化硅橡胶表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。通过衰减全反射傅立叶变换红外光谱(FT-IR/ATR)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后硅橡胶表面结构、表面形貌及表面润湿性进行表征。结果表明,在硅橡胶表面成功接枝了PMMA;随着聚合时间的延长,单位面积上的接枝量逐渐增大,当聚合时间为16h时,接枝量达到3.75mg/cm2;接触角从108.8°下降到71.7°;表面自由能从17.7mN/m增大到32.0mN/m。     

硅橡胶微球光扩散剂的制备表征及应用EI北大核心CSCD

通过在硅橡胶加成聚合体系中引入稀释剂,利用悬浮聚合一步法制备硅橡胶微球。利用红外光谱、接触角、热重分析、扫描电子显微镜、雾度/透光率测试对硅橡胶微球及其聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的结构及性能进行研究和表征。结果表明,硅橡胶微球具有与硅橡胶一样的耐热性,其粒径主要分布在1~4μm之间,且硅橡胶微球表面具有粗糙结构。将硅橡胶微球加入到PMMA中,实验结果表明,硅橡胶微球用量为1%时,PMMA雾度从2.54%提升至92.34%,而透光率仅从90.40%降至84.47%。     

硅橡胶微球光扩散剂的制备表征及应用

通过在硅橡胶加成聚合体系中引入稀释剂,利用悬浮聚合一步法制备硅橡胶微球。利用红外光谱、接触角、热重分析、扫描电子显微镜、雾度/透光率测试对硅橡胶微球及其聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的结构及性能进行研究和表征。结果表明,硅橡胶微球具有与硅橡胶一样的耐热性,其粒径主要分布在1~4μm之间,且硅橡胶微球表面具有粗糙结构。将硅橡胶微球加入到PMMA中,实验结果表明,硅橡胶微球用量为1%时,PMMA雾度从2.54%提升至92.34%,而透光率仅从90.40%降至84.47%。     

玻璃表面引发接枝聚合物研究

将氨丙基三乙氧基硅烷化学键合于玻璃片表面,与a-溴代异丁酰溴进行酰胺化反应制备表面引发剂.以甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯和r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为单体,在玻璃表面引发原子转移自由基聚合反应(SP-AT-RP).衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR/FT-IR),X-射线光电子能谱(XPS)显示PMMA、PS和PS/KH570共聚物(Poly(St-co-KH570))都接枝到玻璃片表面.凝胶渗透色谱(GPC)数据表明游离PMMA与PS的数均分子量随反应时间增加而增大,且分子量分布系数较低.接触角测试表明,改性后玻璃的表面疏水性得到一定程度改善,当KH570体积含量为80％时,水接触角增大到92.5°.     

玻璃表面的紫外光诱导氧化还原自由基聚合

利用伯胺分子层与二苯甲酮(BP)构成光引发体系在玻璃表面引发丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯等的自由基接枝聚合。衰减全反射红外光谱、接触角与原子力显微镜的结果证明聚合物成功接枝于玻璃表面。以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)为单体,研究了聚合条件的影响。当原料配比m(BP)∶m(DMAAm)∶m(acetone)=5∶100∶1000,反应时间为5min时,样品的接枝率和单位面积接枝量分别达到了0.330%和0.87mg/cm2,表面形貌发生了明显变化。结果表明接枝有PDMAAm的玻璃表面与丙烯酸树脂的粘接性能有显著提升。     

甲基丙烯酸甲酯对纳米SiO2的表面接枝聚合改性研究

将经过硅烷化处理的偶联剂γ-MPS接枝到纳米SiO2表面,然后在引发剂AIBN的作用下引发单体MMA发生自由基聚合包覆.利用FTIR、TG、CA(接触角)以及TEM等手段分别表征了改性工艺条件对粒子改性前后化学组成结构、接枝率、表面亲水性以及形貌等的影响.系统研究了单体用量、引发剂用量以及反应时间对SiO2/γ-MPS/PM-MA纳米复合粒子接枝改性效果的影响.结果表明,经过PMMA接枝包覆制得了高接枝率的复合粒子,并大大改善了纳米粒子的分散性.     

纳米氧化锌对液体硅橡胶导热性能的改进研究

以直接沉淀法合成了纳米氧化锌(ZnO),使用硅烷偶联剂对其进行表面改性,并制备了纳米ZnO与液体硅橡胶的复合材料,对改性前后纳米ZnO的结构进行了表征,并对复合材料的相关性能进行了研究。结果表明:通过接枝反应,硅烷偶联剂可以接枝到纳米ZnO表面,改性前后ZnO的晶型不发生变化;在较低添加量的情况下,纳米ZnO可以在一定程度上提高液体硅橡胶的力学性能,当添加量为2%时,改性前后纳米ZnO制备的液体硅橡胶复合材料的导热系数可以从0.189W/m.K分别提高到0.506W/m.K和0.61W/m.K。     

木粉表面自由能和表面极性对木塑复合材料界面的影响

通过毛细管上升法测定了水曲柳木粉(MWF)、落叶松木粉(MWF)的表面接触角,依据Washburn方程和Owens法,求解水曲柳木粉和落叶松木粉的表面自由能及其极性和非极性分量。结果表明,水曲柳木粉的表面自由能为36.06mN/m,体现分子色散力的非极性分量为32.54 mN/m;而落叶松木粉的表面自由能为20.17 mN/m,其非极性分量为10.41 mN/m。因此,与同种塑料复合,水曲柳木粉有比落叶松木粉更好的界面粘接性。扫描电子显微镜进一步证实了水曲柳木粉在基体中的分散性好于落叶松木粉。     

大气压射流等离子体引发PVC表面接枝聚合季铵盐及其抗菌性的研究

为了提高医用聚氯乙烯(PVC)抗菌性,采用大气压等离子体射流(APPJ)技术对PVC表面接枝并制备季铵盐(QAC)涂层。通过纹影仪和发射光谱仪诊断了等离子体射流的流动状态和活性组分,结合静态水接触角方法、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪表征和分析APPJ处理前后PVC表面的亲水性、微观形貌和化学组分,并测试了季铵盐/PVC对大肠杆菌的抗菌性能。结果表明,随着放电电压的增大,与PVC接触区域的等离子体射流流动状态从层流向湍流转变,PVC表面亲水性增强,改性后的PVC表面水接触角最低可达26°,含氧官能团含量高达31.02%(原子分数)。放电电压的增大,有助于PVC表面含氧官能团量的提升,并促进季铵盐在PVC表面的接枝和聚合形成致密涂层,提高其对大肠杆菌的抗菌性能。     

棉织物表面引发聚合亲水性高分子膜的研究

以马来酸酐预接枝修饰纯棉机织物,重点探究了紫外光引发聚合甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的浓度对其在修饰后棉织物表面聚合膜形貌的影响和膜形貌对织物表面结构和亲水性的影响.研究表明,马来酸酐在DMF/LiCl(5%)体系中,反应温度T=90℃、时间t=4h、浓度为1.5mol/L时,在织物表面的接枝率可达到8.87%;红外光谱分析发现,接枝后的棉织物在1 728cm-1和1 641cm-1处出现了明显的羰基峰和碳碳双键峰.通过场发射扫描电子显微镜和水接触角仪对PHEMA聚合膜在织物表面的形貌结构及亲水性进行了表征.结果表明,PHEMA聚合膜较好地覆盖了纤维之间的孔隙;织物表面的亲水性有所下降,其水接触角最高可达130°左右,但大约16s后全部渗进织物内部.     

纳米SiO_2/聚甲基丙烯酸甲酯透明复合材料的制备及透光率

首先利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)对纳米SiO_2进行表面改性(SiO_2-MPS),再通过原位聚合法在SiO_2-MPS表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。采用熔融共混法将未改性和改性SiO_2与PMMA共混制成预分散母料,再分别与PMMA熔融共混制备纳米SiO_2/PMMA透明复合材料。用FTIR、TG和SEM对不同表面处理的纳米SiO_2和纳米SiO_2/PMMA复合材料的结构进行表征,并对其冲击强度、接触角和透光率进行表征。结果表明:SiO_2-MPS/PMMA复合材料中纳米SiO_2与MPS、MPS与PMMA间形成化学键,接枝率分别达到10.01%和22.95%,SiO_2-MPS-PMMA在PMMA中分散性最好,团聚现象明显减少,与纯PMMA相比,SiO_2/PMMA、SiO_2-MPS/PMMA和SiO_2-MPS-PMMA/PMMA复合材料的冲击强度、与水接触角均略有提升,透光率达到90%左右,最高可达94.2%。     

玻璃表面PS-r-P4-VP共聚物“刷子”的制备与表征

采用原位活性聚合法在玻璃表面接枝聚苯乙烯与聚4-乙烯吡啶无规共聚物(PS-r-P4-VP)"刷子",并对其进行表征。X射线光电子能谱(XPS)结果表明,玻璃表面接枝共聚物后,Si(1s/2p)、O(1s)的吸收峰强度降低,C(1s)吸收峰强度增强并出现了N(1s)(吡啶环)的特征吸收峰;椭圆偏振仪测试结果表明,接枝PS-r-P4-VP的厚度随聚合时间延长而增加,表面均方粗糙度则减小;原子力显微镜(AFM)观察结果表明,随着St配比的增加,玻璃表面聚合物"刷子"粗糙度降低;红外光谱(FT-IR)表明,玻璃表面的聚合物为PS-r-P4-VP;透光率测试表明,在玻璃表面接枝PS-r-P4-VP并不影响玻璃的透光率;接触角测试结果表明,接枝共聚物的玻璃表面接触角随着St比例的增加而显著增大。     

ARGET ATRP合成大分子偶联剂PMMA-b-PTMSPMA及其对玻璃表面的接枝

以电子转移再生催化剂的原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)成功合成了大分子硅烷偶联剂即聚甲基丙烯酸甲酯-b-3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(PMMA-b-PTMSPMA)。利用所制得的大分子偶联剂对玻璃表面进行了接枝改性,对改性后的玻璃表面形态及疏水性能进行了研究。结果表明,以CuBr2/PMDETA络合物为催化体系,溴化铜(CuBr2)用量为n(CuBr2)/n(单体)=5×10-4时,PMMA段以辛酸亚锡(Sn(EH)2)为还原剂,PTMSPMA段以铜(Cu)为还原剂,用ARGET ATRP两步法成功制备了嵌段共聚物PMMA-b-PTMSPMA。采用"接枝到(graft onto)"方法,在温和的条件下,在玻璃表面接枝上了大分子偶联剂。玻璃表面的接触角可从30°提高到65°,提高了玻璃表面的疏水性。     

ATRP方法可控合成碳纳米管/PMMA纳米复合材料

通过多壁碳纳米管的表面改性合成了ATRP引发剂,利用合成的ATRP引发剂进行ATRP活性聚合,成功地在碳纳米管表面接枝聚合物PMMA。利用红外(IR)、透射电镜(TEM)、热重(TGA)以及核磁共振(NMR)表征接枝的碳纳米管,考察了碳纳米管用量对碳纳米管/PMMA纳米复合材料力学性能的影响,结果表明,碳纳米管表面成功接枝聚合物PMMA,PMMA的力学性能得到很大改善。     

纳米纤维素ARGET ATRP接枝PMMA改性研究

采用再生电子转移催化剂原子自由基聚合(ARGET ATRP)的方法,使甲基丙烯酸甲酯(MMA)在纳米纤维素(NCC)表面自增长,得到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝改性的NCC。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)等测试方法对接枝改性前后的NCC的性能和结构进行了分析;采用凝胶渗透色谱(GPC)测定合成的PMMA的分子量及其分布。结果表明PMMA的分子量为8000左右,分子量分布较窄(Mw/Mn=1.11),说明ARGET ATRP可以有效控制NCC表面接枝PMMA聚合的均一性。     

均匀介质阻挡放电处理提高聚合物薄膜表面亲水性的研究

用中等气压空气中均匀介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)两种聚合物薄膜进行表面改性,研究了DBD等离子体处理对两种材料表面亲水性的影响。通过接触角测量和表面能测量以及全反射傅里叶变换红外光谱等手段研究了等离子体处理前后PMMA和PC的表面特性。测量了不同功率密度下材料表面水接触角和表面能随处理时间的变化规律以及处理后的材料在空气中放置时的退化效应,并对改性的机理进行分析。结果表明,两种聚合物薄膜经DBD等离子体处理后,接触角随处理时间的增加而降低,表面能随处理时间的增加而增加,两者均在一定处理时间达到饱和值;增大均匀DBD处理的功率密度,利用更少的处理时间就能得到同样的处理效果。处理后的材料在空气中放置时会出现退化效应,但即使放置14d后材料表面水接触角仍远低于处理前的值。     

表面改性蒙脱土/聚氨酯形状记忆复合材料的制备与性能

通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法在蒙脱土表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),接枝改性后的蒙脱土与聚氨酯原位聚合制备形状记忆聚氨酯复合材料。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、热重分析、动态力学分析等方法表征材料的结构与性能,并测试其形状记忆性能。结果表明,随着改性蒙脱土含量的增大,复合材料的拉伸强度逐渐增大、玻璃化转变温度(Tg)上升,且改性蒙脱土的加入增大了复合材料的热稳定性,复合材料在循环4次后仍具有很好的形状记忆性能。     

MAH等离子体改性PVDF薄膜表面的亲水性研究

以马来酸酐(MAH)低温等离子体接枝聚合的方法对聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜表面进行亲水改性.分析了袁面的MAH化学结构;考察了等离子体功率与表面聚合量和表面水接触角的关系;讨论了改性薄膜在热浓硫酸中长期作用的结果.结果表明:等离子体使MAH在表面双键打开并接枝聚合;聚合量随处理功率的增加呈先上升后下降的趋势,30W时最大;经过等离子体处理后,水接触角由97°下降至45°～70°,水解后降低至40°～55°,30W的改性膜表面水接触角最小;改性薄膜在热浓硫酸中作用1000h后,MAH聚合物没有被腐蚀掉,与未浸泡硫酸试样相比,水接触角变化不大.     

接枝聚丙烯酸改性聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)抗氧化膜的制备与性能

脂质氧化将导致食品变质，因此开展抗氧包装膜的研究十分重要。本文以丙烯酸(AA)为金属螯合配体，以聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为基材，通过紫外光接枝的方法将AA接枝聚合到PHBV薄膜表面，制得具备金属螯合能力的PHBV-g-PAA非释放型抗氧化膜，研究接枝时间对PHBV-g-PAA复合膜形貌结构、Cu²⁺螯合量和力学性能的影响。结果表明：通过傅里叶变换红外光谱仪与水接触角测试仪对复合膜进行结构表征，证明了聚丙烯酸(PAA)成功接枝到PHBV薄膜表面；通过SEM观察复合膜形貌结构发现，随着接枝时间的延长，接枝产物密度逐渐增大，接枝时间为20 min时，薄膜表面PAA接枝层的致密均匀性最佳；通过DSC和XRD测试复合膜结晶性能表明，结晶度从未接枝的63.97%下降至56.23%，有利于提高薄膜的韧性，接枝20 min时薄膜的韧性最好；采用甲苯胺蓝(TBO)染色法和火焰原子吸收光谱法测定复合膜表面羧基密度和Cu²⁺螯合量，当羧基密度为392.65 nmol/cm²时，对应的Cu²⁺...     

纳米TiO_2表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯及其在白色油墨中的应用

利用硅烷偶联剂γ-MPS(KH570)对纳米TiO2进行表面预处理,在此基础上通过原位聚合的方法,制备出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝包覆的纳米TiO2.运用FT-IR、XPS、TEM等测试手段对改性前后纳米TiO2进行了表征,通过紫外人工加速老化实验比较了其对白色油墨抗老化性能的影响,结果表明:KH570与纳米TiO2表面羟基发生了缩合反应,PMMA在粒子表面实现了接枝聚合,PMMA接枝包覆后的纳米TiO2亲油性增强,分散性提高,团聚减少;在改性油墨的应用中,添加质量分数为2%的纳米TiO2-g-PMMA的油墨在经过336h老化后,色差值仅为0.855,相比未改性油墨抗老化性能提高了18.6%.