等离子体处理云母粉对其表面特性及对其与聚合物界面特性的影响

采用等离子体方法处理填料及增强体表面,是提高填料及增强体与聚合物基体的粘合性、改善复合材料性能的一个新的有效途径。目前研究工作集中于处理条件与复合体系宏观性能的关系上,对处理前后填料表面性质以及填料与聚合物界而性质变化的探讨却很少。而只有了解上述变化才能从本质上认识处理条件与复合体系宏观性能的关系。本文首次对云母粉进行丁醛等离子体处理,测定了处理前后液体在云母粉表面的接触角,估算了处理条件     

等离子体处理云母粉对其表面特性及对其与聚合物界面特性的影响

In this work mica powder was treated with n-butyl aldehyde plasma of radio frequency. Then the apparent contact angle of different liquids on the powder was determined by measuring the penetration rate of the liquid through the packed powder. The surface tension of mica powder and interface tension between the powder and typical linear macromolecules were calculated from the data of contact angle obtained under Fowkes' assumption. Rationalized conclusions were as follows: (i) For polar liquids, wetting of treated mica is more difficult than the untreated one and for nonpolar liquids, no difference has been observed. (ii) The surface tension of mica powder drops from 41.34 (N·m~(-1)·10~(-3)) to 31.51 after 5 min plasma treatment and to 25.59 (N·m~(-1)·10~(-3)) after 30 min plasma treatment. (iii) The polar component of interface tension between the mica powder and any linear macromolecule monotonically decreases with the time of plasma treating. However, the whole interface tension changes after plasma treatment, depending on the polymer used.     

醛类的等离子体聚合Ⅰ.丁醛等离子体聚合及聚合物结构与性能

应用外部电容耦合式等离子体聚合方法,首次得到了丁醛聚合物,研究了其聚合规律,找到了较好的聚合条件。通过元素分析和红外光谱分析,证实丁醛等离子体聚合物为交联结构;电子衍射分析和X-射线衍射分析发现聚合物中存在部分结晶,而且部分以单晶形式存在;表面能测定表明丁醛等离子体聚合物为疏水性。并初步探讨了反应机理。     

木粉/聚乙烯复合材料的等离子体表面处理——等离子体处理时间对复合材料表面特性的影响

为改善木粉/聚乙烯复合材料的表面粘接性,实现木粉/聚乙烯复合材料的无缝连接,利用低温等离子体处理技术,对木粉/聚乙烯复合材料进行了表面处理.采用接触角测试、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)以及X射线光电子能谱分析(XPS)研究了等离子体处理前后复合材料表面性能的变化.试验结果表明,经等离子体处理后,复合材料表面的接触角减小,表面润湿性得以改善;FTIR分析结果表明,经等离子体处理后,复合材料表面有—OH、—C=O和—O—C=O基团生成;XPS分析表明,经等离子体处理后,复合材料表面含氧基团的含量增加,在较短的时间内表面氧元素含量增加会达到平衡,且生成大量的—O—C=O基团。     

丁醛等离子体处理填料对填充聚烯烃熔体流变性的影响

用毛细管流变仪研究了经丁醛等离子体处理的云母粉填充高密度聚乙烯熔体(160℃)和聚丙烯熔体(180℃)的流变性。数据表明,处理削弱填充聚烯烃熔体流动的非牛顿性,熔体流动非牛顿指数随等离子体处理时间的延长而增大;处理降低填充聚烯烃熔体在低切变速率下的表观粘度,提高其在高切变速率下的表观粘度,发生转变的临界切变速率对填充聚乙烯和聚丙烯分别为150S~(-1)和50S~(-1)。扫描电镜观察熔体形态证实,处理对熔体粘度的复杂影响,是处理改善填料在熔体中的分散性和提高填料与基体界面结合力两者综合作用的结果。     

丁醛等离子体处理填料对填充聚烯烃拉伸应力应变行为的影响

将经过丁醛等离子体处理的云母粉填充到高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)中,考察填充聚合物的拉伸行为和断口形貌。结果表明,丁醛等离子体处理云母能够显著提高云母填充HDPE和PP的拉伸弹性模量和断裂伸长率,改善填充HDPE的低温韧性,在一定程度上缓解由填充导致的拉伸断裂强度的下降趋势。处理的上述影响是由于处理使填料与基体的结合性以及基体的延展性改善,填充体系致密性提高。     

表面活性剂对驱油聚合物界面剪切流变性质的影响

利用双锥法研究了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对油田现场用部分水解聚丙烯酰胺(PHPAM)和疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)溶液的界面剪切流变性质的影响,实验结果表明:HMPAM分子通过疏水作用形成界面网络结构,界面剪切复合模量明显高于PHPAM.SDBS和CTAB通过疏水相互作用与HMPAM分子中的疏水嵌段形成聚集体,破坏界面网络结构,剪切模量随表面活性剂浓度增大明显降低.同时,界面膜从粘性膜向弹性膜转变.低SDBS浓度时,少量SDBS分子与PHPAM形成混合吸附膜,界面膜强度略有升高;SDBS浓度较高时,界面层中PHPAM分子被顶替,吸附膜强度开始减弱.阳离子表面活性剂CTAB通过静电相互作用中和PHPAM分子的负电性,造成聚合物链的部分卷曲,从而降低界面膜强度.弛豫实验结果证实了表面活性剂破坏HMPAM网络结构的机理.     

麻黄碱印迹聚合物合成条件对其形态及结合特性的影响

印迹聚合物合成条件对聚合物性能的影响是分子印迹技术中的一项重要研究内容。以左旋麻黄碱为印迹分子,甲基丙烯酸为功能单体,使用不同的交联剂和致孔剂合成了印迹聚合物,并对所得到的印迹聚合物的比表面积、孔结构和结合特性进行了评价。研究结果说明合成的印迹聚合物对印迹分子具有很好的亲和能力及选择性。致孔剂可以影响聚合物比表面积的大小及单体组成。氯仿是甲基丙烯酸-乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸-季戊四醇三丙烯酸酯聚合链的良溶剂,导致了比表面积及孔容较小的聚合物结构;而以乙腈为致孔剂得到的聚合物有较大的比表面积。共聚物中羧基含量的测定结果也说明,在预聚溶液中单体浓度相同的条件下,以不同的致孔剂进行合成得到的聚合物中甲基丙烯酸的比例不同。聚合物的比表面积及单体浓度的差别都可能导致聚合物的结合容量不同。     

聚四氟乙烯表面的等离子体处理

聚烯烃类聚合物粘结与印染性能均较差,以往都是用氧化剂法改善其表面性能,近年来采用等离子体表面处理的方法,不仅能改变表面的润湿性,而且无污染、效率高,完全有可能取代传统的表面处理方法。 本文报道我们在自制的装置上,用空气等离子体,对     

乙烯等离子体处理的云母表面结构及表面性质

用元素分析、色-质谱、裂解气相色谱和顺磁共振等方法研究了经乙烯等离子体处理的云母表面化学结构及处理过程。结果表明,云母颗粒表面形成了厚数十埃的等离子体聚乙烯膜,其化学结构与反应体系中无云母时得到的等离子体聚乙烯膜相同。通过扫描电镜观察到云母片表面的聚合膜具有规则的海星状花样,随处理时间的延长花样按比例长大。水与云母表面的接触角数据说明,乙烯等离子体处理使云母表面的疏水性提高到聚乙烯的水平,比氩气等离子体、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂处理的效果均更为显著。     

高密度聚乙烯在等离子体作用下的表面交联及其性质

本文研究了高密度聚乙烯(HDPE)在非聚合性气体等离子体作用下的表面交联过程,结合接触角测定,SEM,DSC,X射线衍射及元素分析等手段,研究了交联的结构以及表面交联与HDPE表面性质的相互关系,探讨了等离子体表面改性的机理以及处理效果在存放过程中发生衰减的原因。     

溶胶处理对硅灰石表面性质的影响

本工作用锡和锌两种溶胶对硅灰石进行表面处理。用酸碱测定、X-射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、粒度分析、比表面测定和扫描电子显微分析(SEM)等方法研究了溶胶处理对硅灰石表面化学性质和物理性质的影响情况。结果表明经过溶胶处理,锡或锌是以氧化物的形式包覆在硅灰石的表面,使得硅灰石的表面组成、形貌和酸碱性都发生了变化。     

五氧化二铌在沸石表面的分散和助剂效应

采用固-固研磨焙烧方法制备了分散型的Nb_2O_5/ZSM-48催化剂母体,XRD和SEM鉴定结果表明,在一定负载量内,Nb_2O_5可均匀地分散于ZSM-48沸石载体表面。由于Nb_2O_5的引入,改变了载体表面性质,同时也改善了Fe-K-Nb_2O_5/ZSM-48催化剂的还原及对CO和H_2的吸附性能,其结果促进了一氧化碳加氢反应的进行和低碳烯烃反应产物的生成,同时提高了催化剂的稳定性。     

石墨纤维氧化表面处理对环氧树脂界面粘合影响的研究

<正> 由于石墨纤维表面能较低,因此石墨纤维/树脂复合材料的界面粘合情况极为重要,为了阐明界面的粘合机理,需要对石墨纤维的表面特性如表面活化能、浸润性、表面积、表面化学基团等方面进行研究,为了提高复合材料的层间剪切强度,常常用各种方法对石墨纤维的表面进行处理,以期改变纤维表面的物理和化学结构来增加纤维和环氧树脂     

树状高分子溶液在粘度计毛细管表面的吸附现象

本文测定了树状高分子DAB(PA) n 水溶液和脂肪族超支化聚酯及其硅烷化衍生物溶液性质 .通过粘度测量 ,得到了吸附常数k ,半数吸附浓度ca,分子间缔合常数Km ,特性粘度 [η]等参数 ,解释了特性粘度的反常行为 ,重点研究了吸附现象 .发现树状高分子和超支化高分子溶液在粘度计毛细管表面形成了多层吸附 ,高分子之间的相互作用及高分子与溶剂分子间的氢键作用是形成多层吸附的重要原因     

分散剂表面吸附特性和相关电化学性质对煤浆分散体系流变特性的影响

采用１７种不同变质程度的中国煤，详细研究了一种阴离子型分散剂在煤表面的吸附特性及其相关的表面电化学性质对煤成浆性及浆体流变特性的影响。结果表明，煤成浆性及浆体流变性并不单独取决于煤对分散剂的吸附量和煤表面动电位的大小。反映煤成浆性的浆体最高煤浆浓度取决于分散剂在煤表面的Ｌａｎｇｍｕｉｒ饱和吸附量Γｓ和相应动电位ξｓ的乘积Γｓ×ξｓ，而浆体流变指数则依赖于两者比值的大小Γｓ／ξｓ。表明水煤浆分散体系中煤颗粒的分散一方面是靠静电分散作用来实现，另一方面，分散剂在煤表面的吸附所产生的非静电分散作用也起了重要作用。同时，分散剂的表面吸附使煤表面产生的吸附荷电效应不能过高，否则，会对流体流变性不利。     

等离子体处理云母对填充聚烯烃结构影响的研究

<正> 近年出现的用冷等离子体处理填料的方法被认为是偶联剂技术的一个新发展。它是通过等离子体作用,使填料表面产生有利于与基体树脂相容的结构变化,从而实现改善填充体系使用和加工性能的目的。这种处理方法具有作用强度大而穿透力小、效率高,无公害等特点。与采用硅烷、钛酸酯偶联剂等较成熟的处理方法不同,等离子体处理的研究尚在起步阶段,基本局限于对处理效果的探讨,有关处理对填充体系结构影响的研究尚不多见。本文以经乙烯等离子体处理的云母为填料,初步研究了填料与HDPE、IDPE及PS界面的水扩散特性、界面极化特性,以及基体的松弛转变行为。     

聚酰胺表面结构及其对复合膜分离性能的影响

以杂萘联苯聚芳醚超滤膜为支撑层,通过间苯二胺(MPD)、哌嗪(PIP)与均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合制备复合膜.用红外光谱和X射线衍射分别分析了超薄功能层的化学结构与聚集态,用原子力显微镜观察了膜表面形貌,并用统计学方法计算了膜表面的平均粗糙度等特性参数,研究了MPD/PIP比例对膜表层化学结构、形貌和分离性能的影响.结果表明,随着二胺单体MPD/PIP比例从0/100提高到100/0,功能层聚酰胺的聚集态具有从无定形向部分结晶转变的趋势,复合膜表面平均粗糙度由17.8nm提高到71.9nm,膜对NaCl的截留率由26%提高到99%,而通量则由130L.m-2.h-1降低到12L.m-2.h-1.复合膜具有良好的稳定性,温度由25℃提高到80℃,通量提高了2倍左右,而对NaCl的截留率基本不变.     

SURFACE REARRANGEMENTS OF OXYGEN PLASMA TREATED POLYSTYRENE： SURFACE DYNAMICS AND HUMIDITY EFFECT

The time evolution of oxygen plasma treated polystyrene(PS)surfaces was investigated upon storing them in theair under controlled humidity conditions.The methods of water contact angle,X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),sumfrequency generation(SFG)vibrational spectroscopy,and atomic force microscopy(AFM)were used to infer the surfaceproperties and structure.Chemical groups containing oxygen were formed on the PS surface with the plasma treatment,demonstrated by water contact angle and XPS.The surface polarity decayed markedly on time,as assessed by steady increasein the water contact angle as a function of storage time,from zero to around 60°.The observed decay is interpreted as arisingfrom surface rearrangement processes to burying polar groups away from the uppermost layer of the surfaces,which is incontact with air.On the other hand,XPS results show that the chemical composition in the first 3 nm surface layer isunaffected by the surface aging,and the depth profile of oxygen is essentially the same with time.A possible change of PSsurface roughness was examined by AFM,and it showed that the increase of water contact angle during surface aging couldnot be attributed to surface roughness.Thus,it is concluded that surface aging is attributable to surface reorganization andthe motion of oxygen containing groups is confined within the XPS probing depth.SFG spectroscopy,which is intrinsicallyinterface-specific,was used to detect the chemical structure of PS surface at the molecular level after various aging times.The results are interpreted as follows.During the aging of the plasma treated PS surfaces,the oxygen containing groupsundergo reorientation processes toward the polymer bulk and/or parallel to the surface,while the CH_2 moiety stands up onthe PS surface.Our results indicate that the surface configuration changes do not require large length scale segmentalmotions or migration of macromolecules.Motions that are responsible for surface configuration changes could be relativelysmall rotational motions.The aging behaviors under different relative humidity conditions were shown to be similar from18% to 91%,whereas the kinetics of surface polarity decays were faster in higher relative humidity.Here,the surfacerearrangement of polystyrene films that were previously treated by oxygen plasma and aged,and was investigated in terms ofcontact angle after the water immersion.The contact angles of the water-immersed samples were found to change andapproach the initial values before the immersion asymptotically.