POSS基杂化含氟丙烯酸酯共聚物涂膜的表面相分离与疏水性研究

采用自由基溶液聚合法成功合成了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)基杂化含氟丙烯酸酯共聚物,并采用核磁共振仪(NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)表征了共聚物,其中POSS和含氟单体分步加入到反应中.首先将共聚物溶解到三氟三氯乙烷(F113)和乙酸乙酯的混合溶剂中配制成溶液,然后通过直接在玻璃片上滴落共聚物溶液制备了共聚物涂膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪考察了F113和乙酸乙酯的配比对共聚物涂膜表面形貌、表面元素组成、表面粗糙度以及表面疏水性的影响.实验数据表明POSS在表面能够聚集成纳米颗粒并能极大增强涂膜表面粗糙度和疏水性.共聚物表面同时存在POSS聚集与有机相微相分离两类相分离行为,并形成了复合粗糙结构.虽然POSS和含氟段竞争迁移到表面,但是随着混合溶剂中F113的增多,涂膜表面含氟量越来越多,同时POSS在表面的聚集体越来越少,表面平均粗糙度越来越小,最终涂膜的疏水性越来越强,这说明F113有助于提升氟的趋表迁移能力,使涂膜表面含氟链段占据较多的表面空间,从而抑制了POSS在表面聚集分布.当使用纯F113作为溶剂时,共聚物涂膜的表面氟含量为45.25%,平均粗糙度为93.4 nm,此时静态水接触角最大为135.0?,表现出优异的疏水性.     

ATRP法合成含氟丙烯酸酯类聚合物的研究进展

含氟丙烯酸酯聚合物由于氟原子的改性作用而具有优异的表面特性,不仅稳定,具有很好的耐氧化和耐腐蚀性,而且具有较好的耐水、耐油及耐污性,可望在新材料的开发、理论研究和实际应用等方面获得广泛的应用.而原子转移自由基聚合(ATRP)又可为分子设计和合成提供很有效的途径,利用这种聚合可以获得预期结构和性能的含氟嵌段聚合物材料,充分发挥含氟元素的改性作用.本文综述了ATRP在丙烯酸氟烷基酯聚合物合成方面的应用,并介绍了国内外在此领域的研究状况.     

SalenAl(OPr)催化CO_2和氧化环己烯共聚反应

从1969年Inoue发现ZnEt2-H2O催化CO2和环氧丙烷共聚以来,CO2共聚催化剂经过了30多年的发展,取得了显著的进步.比较重要的催化体系有Et2Zn-助剂;羧酸锌;双金属;卟啉铝;稀土;高位阻二亚胺和SalenMX等.SalenMX是2000年以来发展起来的新型催化体系,与卟啉铝和二亚胺体系一样,它也具有由金属和N/O等原子的螯合结构和较高的位阻.但与卟啉铝相比,它制备更加容易,共聚反应时间也大大缩短;与二亚胺相比,它在空气中稳定,对水分也不敏感.同时也保留了二亚胺体系催化效率高,产物分子量分布窄的特点.如果能在此基础上加以改进,将会发展成为一种较有前途的二氧化碳共聚工业催化剂.     

用于分离油水乳液的先进材料

海洋原油泄漏事故的频发以及工业污水排放量的日益增加,给生态环境和人类健康造成了巨大的威胁,因此,开发应用于油水分离的先进材料是重要的研究任务。相较于不混溶的油水混合物,油水乳液(也称为乳化油水)的分离是一个更加艰巨的挑战。本文以分离油水乳液的材料作为研究体系,首先从本质上分析了油水乳液的形成机理以及分离原理,强调了“尺寸筛分”效应和膜破乳技术的重要性;然后从基材的角度全面介绍并讨论了常用于分离乳化油水的先进材料的最新进展,详细阐述了各种不同改性方法在油水分离领域中的应用。对材料进行改性的出发点是“合适的孔径”以及“特殊润湿性能”,并能满足优异的分离能力、渗透能力、抗污染能力、机械能力和稳定性,而这些性能在实际的分离操作中是非常关键的。环境系统在未来会变得越来越复杂,真实环境下的油水乳液大多含有较多的污染物,而且分离条件大多较苛刻,因此油水分离材料需要不断地改进,以满足这样的条件。我们相信,未来能在苛刻条件下高效分离多种油水乳液和其他杂质的多功能性先进材料会有巨大的应用前景。