表面接枝含氟苯乙烯共聚物的聚酯薄膜制备与表征

利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜表面接枝苯乙烯和4-氟苯乙烯的共聚物.研究不同反应时间和不同配比下接枝共聚物对聚酯薄膜表面组成、结构和性能的影响.通过傅利叶变换红外光谱仪(ATR/FTIR),X-射线光电子能谱仪(XPS),凝胶渗透色谱(GPC)和扫描电子显微镜(SEM)对接枝改性前后PET薄膜的表面组成,结构和形貌进行分析;利用接触角测试和表面能计算对比研究接枝改性前后PET薄膜的表面性能.结果表明反应时间和单体百分含量对接枝百分率及接触角有一定的影响,随着反应时间的增长,聚酯薄膜表面接枝百分率增大,接触角增加,表面自由能下降.     

聚酯薄膜表面接枝含硅氧烷共聚物及微生物黏附性研究

通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜表面接枝聚苯乙烯-聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物(PET-g-PS-b-PDMS),制备具有强疏水性表面的聚酯薄膜.利用X-射线光电子能谱仪(XPS),傅里叶变换红外光谱仪(FTIR/ATR),场发射扫描电镜(FESEM)对改性前后聚酯薄膜的表面组成、结构和形貌进行分析与表征;利用接触角测试仪和微生物黏附实验对比研究接枝改性前后PET薄膜的润湿性和对微生物黏附性的影响.结果表明,随反应时间延长,聚酯薄膜表面接枝量增加,水接触角增大.当接枝聚合反应时间为12 h,接枝密度可达0.72 mg/cm2,接触角达到126°,薄膜表面细菌黏附量也随之降到最低.     

金表面聚合物刷及图案化微结构的制备

采用表面引发室温原子转移自由基聚合(ATRP)方法在金基底上原位制备了接枝聚合物刷,其制备过程用厚度测量,ATR-FTIR,XPS等进行了表征,初始时聚合物刷的厚度随着聚合时间的增加线性增加,表现为活性聚合的特征．XPS表征证明表面引发聚合后聚合物刷末端仍然存在ATRP反应的引发剂．紫外光刻图案化的聚合物刷作为电沉积的模板,经电沉积、后紫外处理、湿化学刻蚀步骤后得到了分离的导电聚合物微阵列结构,通过浇注／粘附处理将导电聚合物微阵列转移至硅油弹性体片,由于导电聚合物在湿化学刻蚀中对基底金具有良好的保护作用,因此在导电聚合物阵列被转移后,基底表面得到金微阵列。     

三维有序大孔杂化SiO2的制备、表征及应用

将有机-无机杂化功能材料与有序大孔材料独特的有序开孔结构相结合,在制备的三维有序大孔二氧化硅(3DOM Si O2)孔壁上可控接枝带有功能基团的聚合物链段,制备3DOM杂化材料。采用表面引发原子转移自由基(SI-ATRP)接枝技术在3DOM Si O2孔壁上可控接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)链段,讨论了接枝条件对接枝量及接枝链段分子量的影响,并利用FTIR、SEM、TGA、GPC等对接枝过程进行了表征。PGMA接枝链段上环氧基团可进一步与亲核试剂(二乙醇胺,浓硫酸和二乙烯三胺)发生开环反应,得到一系列带有不同官能团的具有较高接枝密度的功能杂化多孔材料,同时,利用该种材料对水中的水杨酸进行了吸附实验,吸附结果表明经二乙烯三胺开环后得到的功能化多孔材料对水杨酸具有很高的吸附量。     

三维有序大孔杂化SiO2的制备、表征及应用

本研究将有机-无机杂化功能材料与有序大孔材料独特的有序开孔结构相结合,在制备的三维有序大孔二氧化硅（3DOM SiO₂）孔壁上可控接枝带有功能基团的聚合物链段,制备3DOM杂化材料。采用表面引发原子转移自由基（SI-ATRP）接枝技术在3DOM SiO₂孔壁上可控接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）链段,讨论了接枝条件对接枝量及接枝链段分子量的影响,并利用FT-IR、SEM、TGA、GPC等对接枝过程进行了表征。PGMA接枝链段上环氧基团可进一步与亲核试剂（二乙醇胺,浓硫酸和二乙烯三胺）发生开环反应,得到一系列带有不同官能团的具有较高接枝密度的功能杂化多孔材料,同时,利用该种材料对水中的水杨酸进行了吸附实验,吸附结果表明经二乙烯三胺开环后得到的功能化多孔材料对水杨酸具有很高的吸附量。本研究对于发展新型杂化多孔材料提供了新的方法。     

结合表面引发的原子转移自由基聚合和气/固反应制备CdS纳米微粒/聚苯乙烯核壳微球

结合表面引发的原子转移自由基聚合和气/固反应制备CdS纳米微粒/聚苯乙烯核壳微球. 以表面富含环氧基团的聚苯乙烯微球为基底, 利用开环反应在水相中一步接枝表面引发剂, 然后在聚苯乙烯微球表面引发甲基丙烯酸镉的原子转移自由基聚合, 最后通入H2S气体原位生成CdS纳米微粒. 生成的CdS纳米微粒复合的核壳微球呈草莓状形貌, 且具有良好的光学性能.     

含有热引发转移终止剂的引发体系在反向原子转移自由基聚合中的应用

原子转移自由基聚合 (ATRP)是实现活性聚合的一种颇为有效的途径 ,可以实现多种单体的活性自由基聚合 .反向原子转移自由基聚合 (ReverseATRP)的概念始提出于 1995年 ,是对传统ATRP的改进和拓展 .近年来关于此体系的引发剂的拓展、过渡金属及单体的适用性都得到了很大发展 .本文简要综述了我们研究组在反向原子转移自由基聚合方面的研究进展     

α,α-二溴甲苯引发的苯乙烯原子转移自由基聚合研究

自从Ｍａｔｙｊａｓｚｅｗｓｋｉ等[1,2 ] 发现原子转移自由基聚合 (ＡＴＲＰ)以来 ,寻求新的双多官能引发剂是该领域的重要研究方向之一[3～ 7] .2 0 0 0年 ,我们[8]曾报道了α ,α 二溴乙酸乙酯可作为丙烯酸酯ＡＴＲＰ的双官能引发剂 ,并基于其两端增长的活性聚合性质合成了ＰＳ ｂ ＰＢＡ ｂ ＰＳ和ＰＭＭＡ ｂ ＰＢＡ ｂ ＰＭＭＡ两种三嵌段共聚物 .与此同时 ,Ｈｏｃｋｅｒ等[9] 通过比较氯化苄与α ,α 二氯甲苯引发的苯乙烯ＡＴＲＰ的聚合速度 ,认为α ,α 二氯甲苯是苯乙烯ＡＴＲＰ的双官能引发剂 .当我们参照上述结果 ,用α ,α 二…     

引发剂结构对原子转移自由基聚合反应的影响

研究了三种不同结构的引发剂,溴代乙酸乙酯（EBrA)、α-溴代丁乙酯（EBrB)、α－溴代异丁酸乙酸（EBriB)引发的苯乙烯的原子转移自由基聚合反应（ATRP）。发现EBrA引发的苯乙烯的ATRP不是“活性”聚合。EBriB引发的苯乙烯的ATRP引发效率不够高,也不是典型的“活性”聚合。EBrB引发的苯乙烯的ATRP是较为典型的“活性”聚合：聚合物的分子量可以通过调节单体／引发剂的投料量及反应时间来控制,所得聚合物的分子量分布很窄,且有随转化率的增加而逐渐变窄的趋势。     

原子转移自由基聚合及其催化引发体系研究进展

原子转移自由基聚合(ATRP)作为一种有效的"活性"/可控聚合可对聚合物进行分子设计,制备结构和相对分子质量可控的各类聚合物,具有潜在而广泛的研究价值。本文综述了ATRP的研究进展,特别是对传统ATRP催化引发体系、RATRP催化引发体系、AGET ATRP催化引发体系、SR&NI ATRP催化引发体系、ICAR ATRP催化引发体系、ARGET ATRP催化引发体系、杂化或双金属催化体系等的催化引发机理进行了详细的介绍。并综述了ATRP聚合中各种实施方法如本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等的研究现状。     

ATRP法合成接枝共聚物PVDF-g-PNIPAAm及其分离膜的研究

以氯化亚铜(CuCl)/三(N,N-二甲基氨基乙基)胺(Me₆TREN)为催化配位体系, 用DMF作为溶剂, 通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法直接在商用聚偏氟乙烯(PVDF)粉末上接枝温敏性材料N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm). 红外光谱(FTIR)和核磁共振(¹H NMR)分析表明, PNIPAAm成功接枝到了PVDF上. 考察了聚合反应时间及反应温度对接枝率的影响. 接枝共聚物以相转化法进行制膜, 通过纯水通量测试温敏性能, 结果表明, PVDF能成功用于ATRP反应, 当温度变化时所制备的PVDF-g-PNIPAAm共聚膜呈现出一定的温度敏感性能.     

光交联Pickering乳液中的粒子稳定剂制备胶体体微胶囊

研究了光敏性聚合物刷修饰二氧化硅纳米粒子的制备及其乳化行为, 提供了一种制备新颖“胶体体”微胶囊的方法. 首先, 在二氧化硅纳米粒子表面引入原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂分子, 通过表面引发ATRP得到含有香豆素侧基聚合物刷光敏性的纳米二氧化硅粒子(SiO₂-PMMA-PCMA); 然后, 以该粒子为乳化剂制备油包水型的皮克林乳液; 最后, 在紫外光的照射下引发香豆素侧基的交联反应从而得到“胶体体”微胶囊. 结果表明, 香豆素单体7-(2-甲基丙烯酰乙氧基)-4-甲基香豆素(CMA)和SiO₂-PMMA-PCMA在紫外光作用下都可以发生交联反应, 以SiO₂-PMMA- PCMA纳米粒子作乳化剂可以制备稳定的皮克林乳液, 光交联后得到的“胶体体”微胶囊的平均粒径约为170 μm.     

基于原子转移自由基聚合制备新型螯合树脂及其吸附性能

以氯甲基化聚苯乙烯树脂(CMPS)为基质, 通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)反应将聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)接枝到树脂表面, 再与亚氨基二乙酸(IDA)反应, 制备了一种新型螯合树脂. 采用红外光谱、 元素分析及比表面积与微孔分析仪对其结构进行表征. 树脂表面甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝量和IDA含量及对Ni(Ⅱ), Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附容量均随聚合时间的延长而增大, 聚合时间为18 h时, 最大吸附容量分别为1.29, 1.19和0.83 mmol/g. 结果表明, SI-ATRP是制备高吸附容量及吸附容量可控的螯合树脂的可行方法.     

原子转移自由基悬浮聚合制备PVC-g-PMMA共聚物

原子转移自由基悬浮聚合制备PVC-g-PMMA共聚物;聚氯乙稀;甲基丙烯酸甲酯;原子转移自由基悬浮聚合     

原子转移自由基聚合及可控自由基聚合

以作者在原子转移自由基聚合领域的研究成果为主导,结合国内外文献,对近年来出现的颇具影响的可控自由基聚合体系与进行了评述与展望。     

基于废弃固定化酶再利用的高容量强阳离子交换树脂及其对溶菌酶的吸附性能

采用表面引发-原子转移自由基聚合( SI-ATRP)技术,以废弃的固定化酶为基质、4-乙烯基苯磺酸钠为单体,30℃聚合3 h,制备了一种新型强阳离子交换树脂。采用傅里叶变换红外光谱( FT-IR)对合成的强阳离子交换树脂进行表征。以溶菌酶为模型蛋白,考察了溶菌酶初始浓度、离子强度、有机溶剂浓度、吸附时间及温度对吸附容量的影响。结果表明,强阳离子交换树脂对溶菌酶的吸附是一个放热的过程。在室温下对溶菌酶的最大吸附量可达240 mg/g,在30 min内快速达到吸附平衡,比文献报道的阳离子交换树脂具有更好的吸附性能。 Langmuir吸附模型与准二级动力学方程可以较好地对吸附过程进行拟合。     

ATRP大分子引发剂的合成及应用

原子转移自由基聚合(ATRP)是一种新型的可控/活性聚合技术,现已广泛应用于聚合物分子结构设计、无机材料表面修饰、蛋白质检测以及生物大分子的分离和杀菌防污等.在此类反应过程中涉及的三大要素:单体、引发体系(引发剂、催化剂、配位剂)及反应介质,其中核心要素为ATRP引发剂,其结构与性质是ATRP反应成败的决定因素之一.本文在综述了小分子引发剂的种类与性质及ATRP的反应机理的基础上,着重综述了近年来官能团反应法、偶联反应法及自由基聚合法制备ATRP大分子引发剂的最新进展.同时还综述了大分子引发剂通过ATRP反应在聚合物结构设计中的应用,以及对无机材料和生物材料的表面修饰的最新进展,最后对ATRP引发体系的未来发展与应用进行了展望.     

磁性反相限进材料的制备及其应用

以磁性二氧化硅（Fe₂O₃@SiO₂）为基质,利用表面原子转移自由基聚合技术（SI-ATRP）,在改性后的Fe₂O₃@SiO₂内表面接枝甲基丙烯酸十八烷基酯（SMA）、外表面接枝甲基丙烯酸缩甘油酯（GMA）,酸解后得到磁性反相限进材料Fe₂O₃@SiO₂-SMA-GMMA,并通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）和元素分析对其进行表征。研究表明,Fe₂O₃@SiO₂-SMA-GMMA对牛血清白蛋白（BSA）的排阻能力为90.4%;对磺胺异恶唑（SIZ）、磺胺二甲氧基嘧啶（SDM）、甲氧苄啶（TMP）和磺胺甲基嘧啶（SMR）的最大吸附量分别为2.76、2.24、1.51和1.34 mg/g。Fe₂O₃@SiO₂-SMA-GMMA应用于牛奶和牛血清样品中SIZ、SMR和SDM的分离富集,SIZ、SMR和SDM的加标回收率为88.7%~90.8%,相对标准偏差为3.3%~5.3%。磁性反相限进材料可简化生物基质样品的前处理过程,对血液样品或食品样品等领域的分析检测具有重要价值。     

PS-b-PAA嵌段共聚物修饰的智能表面的制备及其响应行为的研究

利用原子转移自由基聚合(ATRP), 再经水解后得到了嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA), 接枝到硅烷偶联剂γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷[γ-(2,3-glycidoxypropyl)trimethoxysilane, GPS]修饰的Si表面得到了对溶剂具有响应性的智能表面, 并通过凝胶渗透色谱(GPC)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(¹H NMR)和原子力显微镜(AFM)等测试手段对产物进行了表征. 然后, 通过接触角测试研究了所得智能表面对不同溶剂的响应行为. 结果显示, PS-b-PAA接枝表面的润湿性与接枝共聚物的组成及表面处理的溶剂性质有关. 在相同的溶剂处理条件下, 共聚物中PS/PAA比值越小, 表面亲水性越大; 乙醇和碱性溶液处理后的表面呈亲水状态, 甲苯和酸性水溶液处理后的表面又切换到疏水状态, 同时其表面的酸碱响应行为具有非常稳定的可逆性.     

表面引发原子转移自由基聚合法合成无机/有机核壳复合纳米粒子

原子转移自由基聚合(ATRP)是目前为止最具工业化应用前景的活性/可控自由基聚合方法之一,其最大特点是可以得到分子量分布窄、链结构规整的聚合物,而且可聚合的单体种类多,反应条件温和并易控制。表面引发ATRP(SI-ATRP)特别适合于无机材料表面接枝聚合物或无机/有机复合材料的制备,近年来引起了国内外研究者的高度关注。本文首先对SI-ATRP的反应过程与特点做了阐述,然后重点述评了用SI-ATRP法合成以非金属氧化物纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、金属纳米粒子或其他无机纳米粒子为核的无机/有机复合纳米粒子的研究进展,最后对未来用SI-ATRP法合成无机/有机复合纳米粒子的发展方向和研究前景进行展望。