支链化甜菜碱和阳离子表面活性剂在聚甲基丙烯酸甲酯表面的吸附及其润湿性质

利用座滴法研究了两性离子表面活性剂支链十六烷基(聚氧乙烯)_n醚羟丙基羧酸甜菜碱(n = 0, 3)和阳离子表面活性剂支链十六烷基(聚氧乙烯)_n醚羟丙基季铵盐溶液在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面上的润湿性质,考察了表面活性剂类型、结构及浓度对接触角的影响趋势。研究发现,表面活性剂浓度低于临界胶束浓度(cmc)时,分子通过氢键以平躺的方式吸附到PMMA界面,亲水基团靠近固体界面, PMMA表面被轻微疏水化;表面张力和粘附张力同时降低,导致此阶段接触角随浓度变化不大。浓度高于cmc时,表面活性剂通过疏水作用吸附,亲水基团在外, PMMA表面被明显亲水改性,接触角随浓度升高显著降低。由于具有相同的支链烷基,表面活性剂类型变化和聚氧乙烯基团的引入对接触角影响不大。     

支链化阳离子和甜菜碱表面活性剂对聚四氟乙烯表面润湿性的影响

利用座滴法研究了支链化阳离子表面活性剂十六烷基羟丙基氯化铵(C₁₆GPC)和两性离子表面活性剂十六烷基羧酸甜菜碱(C₁₆GPB)在聚四氟乙烯(PTFE)表面上的吸附机制和润湿性质, 考察了表面活性剂浓度对表面张力、接触角、粘附张力、固液界面张力和粘附功的影响趋势. 研究发现, 低浓度条件下, 表面活性剂疏水支链的多个亚甲基基团与PTFE表面发生相互作用, 分子以平躺的方式吸附到固体界面; 支链化表面活性剂形成胶束的阻碍较大, 浓度大于临界胶束浓度(cmc)时, C₁₆GPC和C₁₆GPB分子在固液界面上继续吸附, 与PTFE作用的亚甲基基团减少, 分子逐渐直立, 固液界面自由能(γ_sl)明显降低. 对于支链化的阳离子和甜菜碱分子, 接触角均在浓度高于cmc后大幅度降低.     

阴离子型聚丙烯酰胺与阳离子表面活性剂的相互作用

采用自由基水溶液共聚法制备了带有负电荷的水溶性聚丙烯酰胺,研究了水溶液中聚合物与阳离子表面活性剂的相互作用及所导致的水溶性、黏度和流变学性质的变化,为进一步研究驱油提供了理论基础.     

三聚阳离子表面活性剂的合成

以甲胺盐酸盐和溴代烷为原料,通过季铵化反应合成了系列新型三聚阳离子表面活性剂12-n-12-n-12·3Br-(n=3,4,6),其结构经1H NMR,IR和元素分析表征.     

阴离子、阳离子和非离子表面活性剂在纳/微米草酸钙晶体上的吸附差异

研究了尺寸分别为50 nm和3μm的一水草酸钙(COM)和二水草酸钙(COD)晶体对不同电荷表面活性剂的吸附差异,包括阴离子型表面活性剂磺基琥珀酸钠二辛酯(AOT)、阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40),探究了尿液中带不同电荷的分子对纳米、微米尿微晶的影响。结果表明,表面活性剂的吸附量大小为AOTCTABNP-40,即阴离子型表面活性剂的吸附量最大,非离子型表面活性剂的吸附量最小;晶体尺寸相同时,COM的吸附能力稍大于COD;吸附表面活性剂后,晶体表面的ζ电位绝对值都增大,有利于抑制晶体的团聚和沉降。提出了晶体吸附不同表面活性剂的分子模型。不同电荷表面活性剂与纳/微米COM、COD晶体之间存在不同的相互作用。表面活性剂吸附量越大,沉降越慢,对晶体悬浮液的稳定效果越明显。     

阴离子、阳离子和非离子表面活性剂在纳/微米草酸钙晶体上的吸附差异

目的：研究尺寸分别为50 nm和3 μm的一水草酸钙（COM）和二水草酸钙（COD）晶体对不同电荷表面活性剂的吸附差异,包括阴离子型表面活性剂磺基琥珀酸钠二辛酯（AOT）、阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚（NP-40）,探究尿液中带不同电荷的分子对纳米、微米尿微晶的影响。方法：测定不同表面活性剂在纳/微米COM、COD晶体上的吸附量;采用ζ电位仪测定吸附不同表面活性剂后晶体表面的ζ电位;检测加入不同表面活性剂后悬浮液的沉降系数。结果：表面活性剂的吸附量大小为AOT > CTAB > NP-40,即阴离子型表面活性剂的吸附量最大,非离子型表面活性剂的吸附量最小;晶体尺寸相同时,COM的吸附能力稍大于COD;吸附表面活性剂后,晶体的ζ电位绝对值都增大,有利于抑制晶体的团聚和沉降。提出了晶体吸附不同表面活性剂的分子模型。结论：不同电荷表面活性剂与纳/微米COM、COD晶体之间存在不同的相互作用。表面活性剂吸附量越大,沉降越慢,对晶体悬浮液的稳定效果越明显。     

聚甲基丙烯酸甲酯在纳米氧化铝表面的吸附和氢键作用

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在纳米氧化铝表面的吸附行为, 采用透射红外光谱研究了吸附的PMMA中的羰基和纳米氧化铝表面羟基之间的氢键作用. 结果表明, PMMA在纳米氧化铝表面的吸附曲线为典型的Langmuir曲线, 饱和吸附值为1.2 mg/m2, 受氢键作用影响, 键合羰基在红外光谱中的吸收峰向低波数方向移动. 根据计算, 羰基的最大键合值(即含键合羰基的甲基丙烯酸甲酯单元的总质量)为0.36 mg/m2, 其余为自由羰基. 随着吸附量的增加, 羰基的键合比例逐渐降低. 吸附达到饱和时, 羰基键合比例为0.30, 说明PMMA主要以平铺的方式覆盖在纳米氧化铝的表面.     

阳离子和两性混合表面活性剂为模板合成三维六方介孔二氧化硅

用阳离子表面活性剂CnTAB(n=12,14,16,18)和两性生物表面活性剂SDG以8∶2的摩尔比混合作为模板剂,在酸性条件下晶化,碱性条件下老化合成了三维有序介孔二氧化硅。合成的产物用XRD、SEM、TEM和N2吸附进行表征。结果表明,在不同链长的表面活性剂CnTAB(n=12,14,16,18)中,C14TAB与SDG混合所得样品C14DG的有序度最好。而C16TAB和C18TAB与SDG混合所得样品的孔径约为9 nm。两性表面活性剂SDG对产物的形貌和三维六方结构都有影响。     

牛血清蛋白在聚甲基丙烯酸甲酯微球表面的吸附

血清蛋白在聚合物微球上的吸附在生物传感器、细胞分离、药物输送体系,人造器官及固相免疫分析等方面都有很重要的研究价值，因此近二十年来受到了越来越多的重视．     

疏水缔合聚丙烯酰胺与阳离子双子表面活性剂的相互作用

通过表面张力法和电导率法分别考察了阳离子双子表面活性剂(12-2-12)与非离子疏水缔合聚丙烯酰胺(HMPAM)和普通聚丙烯酰胺(PAM),传统表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)与HMPAM和PAM之间的相互作用。结果表明,12-2-12 HMPAM复合体系与12-2-12水溶液体系相比,在w(聚合物含量)CMC时,复合体系的电导率(κ)具有下降的趋势,且κ随着w的增大下降的趋势越明显,说明12-2-12与HMPAM之间存在相互作用。     

Poly(methyl methacrylate)-induced Microstructure and Hydrolysis Behavior Changes of Poly(L-lactic acid)/Carbon Nanotubes Composites

Poly(L-lactic acid)(PLLA)-based composites exhibit wide applications in many fields.However,most of hydrophilic fillers usually accelerate the hydrolytic degradation of PLLA,which is unfavorable for the prolonging of the service life of the articles.In this work,a small quantity of poly(methyl methacrylate)(PMMA)(2 wt%-10 wt%)was incorporated into the PLLA/carbon nanotubes(CNTs)composites.The effects of PMMA content on the dispersion of CNTs as well as the microstructure and hydrolytic degradation behaviors of the composites were systematically investigated.The results showed that PMMA promoted the dispersion of CNTs in the composites.Amorphous PLLA was obtained in all the composites.Largely enhanced hydrolytic degradation resistance was achieved by incorporating PMMA,especially at relatively high PMMA content.Incorporating 10 wt%PMMA led to a dramatic decrease in the hydrolytic degradation rate from 0.19%/h of the PLLA/CNT composite sample to 0.059%/h of the PLLA/PMMA-10/CNT composite sample.The microstructure evolution of the composites was also detected,and the results showed that no crystallization occurred in the PLLA matrix.Further results based on the interfacial tension calculation showed that the enhanced hydrolytic degradation resistance of the PLLA matrix was mainly attributed to the relatively strong interfacial affinity between PMMA and CNTs,which prevented the occurrence of hydrolytic degradation at the interface between PLLA and CNTs.This work provides an alternative method for tailoring the hydrolytic degradation ability of the PLLA-based composites.     

苄基取代甜菜碱对聚四氟乙烯表面润湿性的影响

利用座滴法研究了两性离子表面活性剂苄基取代烷基羧基甜菜碱(BCB)和苄基取代烷基磺基甜菜碱(BSB)在聚四氟乙烯(PTFE)表面上的润湿性质,考察了表面活性剂浓度对接触角的影响趋势,并讨论了粘附张力、固-液界面张力和粘附功的变化规律.研究发现,在低浓度时,表面活性剂通过疏水作用吸附到PTFE表面,疏水链苄基取代支链化使其在固-液界面上的吸附明显低于气-液界面,接触角在很大的范围内保持不变.当体相浓度增加到大于临界胶束浓度(cmc)时, BCB和BSB分子在固-液界面上继续吸附,分子逐渐直立,造成PTFE-液体之间的界面张力(γ_SL)进一步降低,表面亲水性增加,接触角随浓度增加明显降低;另一方面, BSB由于具有较大的极性头,在高浓度时空间阻碍作用明显,导致其对PTFE表面润湿性改变程度小于BCB.     

Non-Isothermal Crystallization of Poly (vinylidene fluoride)/Poly (methyl methacrylate)/Cellulose Nanocrystal Nanocomposites

Poly (vinylidiene fluoride) (PVDF)/poly (methyl methacrylate) (PMMA)/cellulose nanocrystal (CNC) nanocomposites were prepared by solution blending. Non-isothermal crystallization of PVDF/PMMA (70/30) blend and its composites was investigated using differential scanning calorimetry. It was found that the addition of CNCs played a positive role in both the crystallization rate and crystallization percentage. The addition of CNCs increased the initial crystallization temperature, peak crystallization temperature, and crystalline enthalpy. The Avrami index indicated that CNCs did not change the crystallization mechanism; while other parameters derived from Jeziorny theory and Mo's method, including Z _c , F(t), and α, further verified the positive role played by CNCs.     

阴离子聚合法合成PMMA-b-PMTFPS嵌段共聚物

以含缩醛官能团的有机锂为引发剂, 将甲基丙烯酸甲酯(MMA)与含氟硅氧烷单体1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3',3',3'-三氟丙基)环三硅氧烷(F3)阴离子嵌段共聚, 获得了窄分子量分布的聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷](PMMA-b-PMTFPS)嵌段共聚物, 并用GPC, 1H NMR, FTIR和DSC对嵌段共聚物进行了表征. 研究结果表明, 在THF中利用PMMA-OLi对F3进行阴离子开环聚合时, 单体F3浓度的选择对提高嵌段共聚物产率至关重要.     

聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络的形状记忆性能和分子机理

采用非共价复合方法,设计并合成了具有星形结构的聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/SPEG)和聚甲基丙烯酸甲酯/线性聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/LPEG).研究了PEG分子量对PMMA/SPEG和PMMA/LPEG的热性能、机械性能、动态机械性能和形状记忆性能的影响.结果表明,与PMMA/LPEG相比,星形结构的嵌入显著提高了PMMA/SPEG复合物的机械性能、形状回复率和回复速度.采用Edwards管道模型理论对其形状记忆效应的分子机理进行了阐释,利用材料的应力松弛特性对机理分析进行了验证.     

Analysis of amino acids and proteins using a poly(methyl methacrylate) microfluidic system

Plastic microchips are very promising analytical devices for the high-speed analysis of biological compounds. However, due to its hydrophobicity, their surface strongly interacts with nonpolar analytes or species containing hydrophobic domains, resulting in a significant uncontrolled adsorption on the channel walls. This paper describes the migration of fluorescence-labeled amino acids and proteins using the poly(methyl methacrylate) microchip. A cationic starch derivative significantly decreases the adsorption of analytes on the channel walls. The migration time of the analytes was related to their molecular weight and net charge or pI of the analytes. FITC-BSA migrated within 2 min, and the theoretical plate number of the peak reached 480,000 plates/m. Furthermore, proteins with a wide range of pI values and molecular weights migrated within 1 min using the microchip.     

混合离子液体对聚甲基丙烯酸甲酯分子链缠结及松弛行为的影响

首先通过两步法合成了具有双咪唑环阳离子结构的离子液体(DIL),并将其与单咪唑环离子液体(MIL)进行混合以调控黏度变化,混合离子液体(ILs)的黏度符合对数混合规则且随温度变化呈现Arrhenius型流体行为.进一步通过动态流变、示差扫描量热(DSC)、电化学测试等方法研究了混合离子液体中DIL比例对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)链缠结和松弛行为的影响,并讨论了PMMA/ILs体系热稳定性、玻璃化转变及离子电导率等的变化.结果表明,DIL独特的双咪唑环结构可与PMMA分子形成更多相互作用位点,从而导致凝聚缠结的形成,很大程度上限制了PMMA分子链的运动和松弛.随DIL含量增加,PMMA/ILs体系的松弛时间、热分解温度、玻璃化转变温度等参数均呈增大趋势,但其离子电导率有所损失,这与DIL较大的分子尺寸和运动能力有关.