双分布聚乙二醇接枝纳米二氧化硅的高效可控制备

在混合溶剂中通过"grafting to"的方法将2种分子量不同的聚乙二醇单甲醚(MPEG M_w=750,4000)接枝到氨基修饰的St?ber法二氧化硅(SiO_2-NH_2)表面,制备双分布纳米接枝复合物.采用二步法,先将带环氧端基的低分子量聚乙二醇单甲醚(MPEG-EO)与SiO_2-NH_2在甲苯溶剂中充分反应后,与高分子量的MPEG-EO在甲苯和正癸烷的混合溶剂中使用相同的反应条件和后处理方法,能便捷制备出具有双分布接枝的纳米复合物.在接枝反应体系中,分子链的链段尺寸和接枝密度之间存在着密切关系.一定的范围内,接枝密度随链段尺寸减小而增大.通过改变混合溶剂比例来调控接枝链段的尺寸,可以很好控制聚合物的接枝密度.在双分布接枝的纳米复合物中,低分子量的接枝密度为0.85 chains/nm~2,高分子量的接枝密度能达到0.40 chains/nm~2,体现出了简单、高效、可控的特点,与聚环氧乙烷(PEO)共混后分散良好,对于制备出均匀分散的纳米复合材料起到了一定的指导作用.     

纳米羟基磷灰石表面接枝聚合左旋丙交酯

为了改善HA纳米粒子与有机PLGA的相容性,分别采用六亚甲基二异氰酸酯加乙二醇、左旋乳酸改性纳米粒子表面后或直接原位接枝聚合左旋丙交酯等3种不同方法,制备了表面修饰聚乳酸的纳米羟基磷灰石(PLLA-g-HA).FTIR、XPS、TEM、TGA测试表明PLLA成功接枝到HA的表面.其中六亚甲基二异氰酸酯加乙二醇改性HA纳米粒子所获得的PLLA接枝率远高于其它两种方法达25%,调整有机相和无机相的比例对PLLA接枝率的影响较小,其在氯仿中可以稳定分散2天以上.共混电纺丝后的拉伸测试表明PLLA-g-HA/PLAG复合纤维膜的力学性能高于HA/PLGA膜,当两者之间的比例为5%拉伸性能达到最大值.     

超支化聚乙烯亚胺接枝二氧化硅的制备及在聚丙烯改性中的应用

首先利用3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(简称GPS)作为偶联剂,对纳米SiO2进行表面改性,获得表面含有环氧基的SiO2纳米粒子(SiO2-GPS).利用这些环氧基与超支化聚乙烯亚胺(HPEI)分子中的氨基进行反应,得到SiO2接枝超支化聚乙烯亚胺的纳米粒子(SiO2-GPS-g-HPEI).然后利用SiO2-GPS-g-HPEI与聚丙烯(PP)和PP接枝的马来酸酐(PP-g-MAH)共混、模压,制备PP/SiO2-GPS-g-HPEI/PP-g-MAH复合材料.红外光谱测试和热失重分析(TGA)测试结果表明,SiO2纳米粒子表面依次接枝了GPS和HPEI;扫描电子显微镜(SEM)的测试结果显示,SiO2-GPS-g-HPEI在聚丙烯基体中分散良好,其材料的冲击断裂为韧性断裂;复合材料共混时,扭矩的增加证明了共混物中分散相(SiO2-GPS-g-HPEI)与基体(PP/PP-g-MAH)界面之间存在一定的相互作用.少量SiO2-GPS-g-HPEI加入PP/PP-g-MAH中,冲击强度可增加96.3%,拉伸强度也有较大的提高.     

双马来酰亚胺树脂/SiO_2纳米复合材料的制备及性能

以表面含有胺基官能团的纳米SiO_2为填料,通过一步原位聚合法制备双马来酰亚胺树脂/SiO_2纳米复合材料(BMI/SiO_2).采用热重分析仪(TGA)、红外光谱分析仪(FTIR)、邵氏D硬度计(H)等仪器设备对BMI/SiO_2纳米复合材料进行测试分析,探讨纳米SiO_2对双马来酰亚胺聚酯树脂的热稳定性能、硬度和界面强度的影响.结果表明,所制备的BMI/SiO_2纳米复合材料的硬度随加入的纳米SiO_2含量的增加,呈现逐渐升高趋势.当纳米SiO_2含量为3%时,相对于双马来酰亚胺聚酯,复合材料的硬度提高了80%.通过热稳定性分析可知,纳米SiO_2的加入降低了双马来酰亚胺树脂基体材料的热分解温度,使其从458℃降低到451℃.通过对双马来酰亚胺/SiO_2纳米复合材料的界面分析发现,纳米SiO_2的表面接枝了双马来酰亚胺分子链,说明纳米SiO_2参与了双马来酰亚胺的聚合过程,有利于提高聚合物基体材料与填料间的界面强度,进而提高复合材料的机械性能.     

四乙基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸油水分离膜的制备

使用四乙基氢氧化铵(TEAH)液相本体改性聚偏氟乙烯(PVDF), 以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 将丙烯酸(AA)接枝到改性PVDF骨架上, 合成了聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸(PVDF-g-PAA)共聚物, 通过浸没沉淀法制备了PVDF-g-PAA亲水性油水分离膜. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和过滤试验分析了膜的结构和分离性能. 研究了不同接枝条件对PVDF-g-PAA膜接枝率的影响. 同时, 通过膜接枝率与膜表面接触角的关系确定最佳接枝条件. 结果表明, TEAH使PVDF脱去HF产生碳碳双键且PAA接枝到改性的PVDF骨架上, 膜内外孔隙分布均匀; PVDF-g-PAA膜的接触角随着接枝率的提高而降低. 接枝单体AA含量为45%, 接枝温度为85 ℃, 接枝4 h制备的PVDF-g-PAA膜的接枝率为20.1%, 孔隙度为65.3%, 平均孔径为78.0 nm, 接触角为57.5°, 且在60 s内接触角降至14.3°; 纯水通量提高到571.33 L/(m²·h), 截留率和水通量恢复率分别达到94.3%和88.7%, 且通量衰减率仅为9.8%. 与纯PVDF膜相比, PVDF-g-PAA膜的分离性能显著提高.     

纳米TiO2表面接枝聚苯乙烯及其抗紫外老化研究

利用偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对纳米TiO₂进行表面预处理, 在此基础上通过分散聚合工艺制备聚苯乙烯(PSt)接枝包覆纳米TiO₂. 运用红外光谱、热重分析及透射电镜对处理前后纳米TiO₂进行了表征, 并通过紫外人工加速老化试验比较了表面处理前后纳米TiO₂对聚丙烯/聚苯乙烯(PP/PSt)体系的抗紫外老化性能. 结果显示: KH570与纳米TiO₂表面羟基进行了缩合, PSt在粒子表面实现了接枝聚合, 接枝率约为60% (w); PSt接枝包覆纳米TiO₂呈均匀的微球形, 纳米TiO₂被包覆于微球内部; PSt接枝包覆后纳米TiO₂在PP/PSt中的分散效果较改性前有显著的改进, 其抗紫外老化性能明显优于改性前体系.     

紫外接枝聚合聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯制备抗污染聚砜超滤膜

以二苯甲酮(BP)为紫外引发剂,将聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMA)接枝在聚砜超滤膜表面以提高膜的抗污染性能.在二苯甲酮存在的条件下,波长较长(λ300nm)的紫外光(UV)辐射下发生提氢反应,可以有效防止聚砜分子主链的剪切,保持改性膜的分离性能.考察了PEGMA浓度、UV辐射时间和BP浓度对改性超滤膜接枝度、亲水性和抗污染性能的影响.用表面全反射红外光谱(ATR/FTIR)表征改性前后膜表面化学组成的变化.表面改性膜的纯水通量略有降低而牛血清白蛋白(BSA)截留率有所提高.随着接枝度的提高,PEGMA接枝改性膜的抗污染性能增加.     

长链超支化聚酯改性纳米SiO_2及其在丁苯橡胶中的应用

利用二乙醇胺和丙烯酸甲酯合成的N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯作为AB2型单体,以纳米SiO_2为核,通过其表面羟基与单体的反应,制得SiO_2接枝超支化聚酯的纳米粒子(SiO_2-HBP);再利用超支化端羟基与α-己内酯进行开环反应,合成了含柔性长链的二氧化硅-长链超支化聚酯杂化物(SiO_2-HBP-L);然后将杂化物与丁苯橡胶共混,制备了SiO_2-HBP-L/SBR纳米复合材料.FTIR、XPS和TGA测试证实改性后纳米SiO_2表面接枝了含长链超支化聚酯.SEM测试结果表明,相对于未改性的纳米SiO_2,SiO_2-HBP-L在乙醇和橡胶基体中分散性较好,且改性后纳米SiO_2与复合材料的相容性明显提高.硫化性能测试表明,SiO_2-HBP-L能大大缩短胶料的正硫化时间,增大总交联密度;同时SiO_2-HBP-L/SBR纳米复合材料的力学性能和耐磨性能有较大的提高,很好地实现了补强.     

TiO2-SA纳米光催化材料接枝动力学、结构及性能

采用后处理表面改性法在纳米TiO₂表面接枝水杨酸(SA)(TiO₂-SA), 分别考察了超声搅拌、溶剂、物料比、pH值及温度等因素对接枝过程及光催化材料性能的影响, 并研究了接枝反应动力学. 通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等对TiO₂-SA纳米光催化材料进行了结构表征, 并提出了结构模型. 通过接触角测定、同步热分析(热重-差示扫描量热法(TG-DSC))、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)、扫描电子显微镜(SEM)对光催化材料进行了性能表征. 结果表明, 水杨酸改性纳米TiO₂可以提高疏水性及分散性, 减缓在溶剂中的沉降速度, 并能稳定吸附在油-水界面, 实现了光谱响应范围向可见光的拓展. 在紫外光照射下, TiO₂-SA表现出优异的光催化降解硝基苯性能.     

芴酮引发光接枝改性LDPE膜的研究

采用紫外光引发接枝表面改性的方法,以芴酮(FL)为引发剂,在低密度聚乙烯(LDPE)薄膜表面上接枝丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酰胺(AM)等单体,以赋予薄膜表面新的化学性质.考察了引发剂浓度、紫外光的辐照时间、辐照强度、单体种类对LDPE薄膜接枝程度的影响.结果表明,在一定范围内,增加芴酮浓度,可以提高单体的接枝率,但当芴酮浓度达到5%时,接枝率反而下降.延长辐照时间至4 min和提高紫外光的辐照强度达100 W/m2,均有利于接枝反应的进行.不同单体在LDPE膜上的接枝能力与单体的活性、单体与基材的相容性等因素有关.接枝后,LDPE与水的接触角下降程度不仅与单体在膜上的接枝量有关,还与接枝单体的亲水性能密切相关.     

接枝有抗菌与温度敏感共聚物的聚乙烯薄膜制备及抗菌性能初探

通过紫外光引发表面共接枝的方法,在聚乙烯薄膜表面引入了具有杀菌功能和温度敏感共聚物,聚(甲基丙烯酰氧乙基苄基二甲基氯化铵-co-N-异丙基丙烯酰胺)(P(DMAE-BC-co-NIPAAm)).利用红外光谱(IR)和表面接触角(CA)对共接枝膜的化学结构与表面性能进行了表征.研究了因温度改变引起共接枝膜表面疏水性改变,而导致接枝膜对大肠杆菌(E.coli)吸附作用和菌体内膜破裂作用的改变.大肠杆菌被抗菌膜吸附后,在1 mol/L的NaCl浓盐溶液中只有部分被洗脱,在膜表面疏水情况下,可洗脱菌体比例降低.β-半乳糖苷酶活性测定结果表明,因温度升高而引起接枝膜表面疏水性增强时,会使抗菌膜对大肠杆菌菌体的破裂作用增强.     

胶原接枝改性用于制备红外低发射率涂层的研究

用甲基丙烯酸甲酯在硝酸铈铵和偶氮二异丁腈的联合引发下对胶原进行接枝共聚改性,并用制得的胶原接枝共聚物颗粒与氧化铟纳米粒子复合制成涂层.研究了接枝反应温度及萃取剂对胶原接枝共聚物及其复合物涂层的红外发射率的影响,同时对复合物涂层红外发射率的降低机理进行了初步探讨.结果表明,在反应温度为50～55℃时,先后用丙酮和水作为萃取剂,可制得粒径为40～80nm的胶原接枝共聚物颗粒,该颗粒与氧化铟纳米粒子复合后,涂层的红外发射率(8～14μm)较单一的胶原接枝共聚物和氧化铟纳米粒子的红外发射率明显降低,胶原接枝共聚物纳米颗粒和氧化铟纳米粒子之间显示出较强的复合协同效应.     

表面接枝改性纳米二氧化硅填充聚丙烯的结晶行为

应用差示扫描量热方法研究了纳米二氧化硅 (SiO2 )及其表面接枝改性对聚丙烯 (PP)结晶过程、等温与非等温结晶动力学的影响 ,并研究了上述等温结晶的熔融行为和平衡熔点 .研究发现纳米SiO2 具有明显的异相成核效应 ,能够提高PP的结晶温度、熔融温度、结晶度和结晶速率 ,但降低聚丙烯结晶的完善程度 .粒子的表面接枝处理 ,因改善了粒子与基体的亲和性而有利于粒子成核效应的提高 ,而且此效应尚与粒子的分散相关     

电火花引发HEMA 接枝LDPE 薄膜及其血液相容性

采用接枝量、ATR－IR、SEM、与水接触角、溶血试验和再钙化时间等测试手段研究了电火花引发甲基丙烯酸β－羟乙酯(HEMA)表面接枝低密度聚乙烯(LAPE)薄膜的接枝聚合反应影响因素、表面结构和血液相容性。结果表明,电火花能有效引发HEMA在LDMA薄膜表面接枝聚合反应,随接枝聚合反应时间延长、单体浓度的增大。接枝量增大。随反应温度升高,接枝量增大到一最大值后,进一步升高反应温度,接枝量下降,最佳接枝聚合温度为60℃当在60℃单体φ=5％水溶液是反应2h时,经空气气氛和1.5kV电火花预处理72s和LDPE薄膜表面接枝量可达169ug/cm^2。接枝改性后LDPE薄膜与水的接触下降,亲水性增加,溶血程度减小,再钙化时间延长,血液相容性得到改善。     

无规聚丙烯接枝甲基丙烯酸的合成

采用溶液聚合的方法将无规聚丙烯 (APP)与甲基丙烯酸 (MAA)接枝共聚制得接枝共聚物APP -g -MAA。讨论了反应温度、反应时间、引发剂BPO浓度、单体MAA浓度对接枝率的影响。结果表明 :当聚合反应温度低于是 12 0℃时 ,接枝率随温度升高而降低。延长反应时间有利于提高接枝率。最适宜的引发剂浓度为 1% ,MAA/APP配比为 0 .2 5/1。利用红外光谱证实了接枝物APP-g -MAA的存在。     

MBA接枝聚丙烯微孔膜的亲水改性研究

运用表面吸附法使聚丙烯微孔膜表面覆盖上引发剂,然后浸入氮氮亚甲基双丙烯酰胺(MBA)水溶液在一定温度下进行接枝反应。研究了引发剂用量,单体浓度,反应时间与温度对接枝率的影响,并用红外、扫描电镜对聚丙烯膜接枝前后的微孔膜进行了表征。同时对膜的亲水性和水通量进行了测试,发现其亲水性能有了极大的提高,其中接枝改性后接触角与未接枝的相比降低了90°以上,吸水率最多提高了12%,但是水通量有所下降。还对改性微孔膜的抗污染性能进行了探究。     

接枝改性碳酸钙及其在聚合物中的应用研究

介绍了近年来碳酸钙表面接枝改性的研究进展,讨论了自由基接枝聚合、辐照接枝聚合和力化学表面接枝聚合及偶联剂预处理与辐照并用接枝聚合改性方法。其中重点讨论了最新研究的偶联剂预处理与辐照并用接枝改性纳米碳酸钙的方法。用此方法制备的聚合物/纳米碳酸钙纳米复合材料在其他力学性能基本不变的情况下,大幅度提高了其缺口冲击强度和断裂伸长率。指出了碳酸钙表面接枝改性应向着提高接枝单体量和采用弹性体单体方面发展。     

丁二酸酐接枝纤维素纳米纤维膜及其重金属离子吸附

采用热致相分离(TIPS)法以三醋酸纤维素(TCA)为原料成功制备直径为(110±28)nm TCA多孔纳米纤维膜。将TCA纤维膜通过水解转化为纤维素(Cell)、接枝制备丁二酸酐接枝改性纤维素(Cell-g-SAA)膜。将Cell膜和Cell-g-SAA膜用于吸附水中Cu~(2+)、Pb~(2+),并对膜样品的吸附动力学、等温吸附和吸附热力学进行了研究。结果表明,二级动力学拟合和Langmuir模型更适合于该体系。与Cell膜相比,改性后Cell-g-SAA膜对Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大吸附容量分别从51.73和34.29 mg/g增加到116.41和51.73 mg/g。纤维膜对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附更趋近于单层吸附且化学吸附占主导地位。     

低分子量聚乙烯双单体非均相共接枝

在非均相体系中采用甲苯－水共沸条件下由自由基引发剂引发，低分子量的聚乙烯与丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯进行双单体共接枝反应，从而对非极性聚乙烯进行化学改性，探索一条新型聚乙烯接枝改性的途径，考察了反应温度、时间、物料比、引发剂用量等诸多因素对接枝效果的影响。     

反应型非离子表面活性剂的制备及其组成和结构

以丙烯酸(AA)与硬脂酸单甘油酯(GMS)、油酸单甘油酯(A300)或油酸单山梨糖醇酐酯(Span 80)为起始物, 对甲苯磺酸为催化剂, 对苯二酚为阻聚剂, 制备了三类含有1-烯键的反应型表面活性剂. 通过反应体系中AA 的加料量及其残留量, 计算得到丙烯酸的转化率为91%以上, 制备的反应型非离子表面活性剂的收率达到80%以上. 用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和质谱对反应产物的组成和结构进行了表征, 确认获得了三类目标产物. 将这三类表面活性剂作为流滴剂与聚乙烯发生接枝反应后, 提高了聚乙烯的结晶温度, 降低了水在聚烯烃膜表面的接触角, 解决了聚乙烯农用棚膜的流滴期短的问题.