氟碳端基聚合物合成及其表面吸附性能

综述了近十年来氟端基聚合物的合成,表征及其在表面吸附行为的研究成果。通过含有氟烷基的引发剂或终止剂在活性阴离子聚合反应或自由基聚合反应中使聚合物接上氟端基。已经成功地利用活性阴离子聚合反应合成了氟端基聚苯乙烯,通过含氟自由基引发烯类单体（如丙烯酸,乙烯硅等）可在相应聚合物链上引入氟端基,另外,聚合物的化学改性方法也可将氟基团接在聚合物链端（如氟基聚氧乙烯,氟端基聚合物具有的表面活性,当水溶液中或聚     

含氟丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的制备及其表面性能的研究

研究了聚合工艺、含氟丙烯酸酯类单体种类和用量、苯乙烯和自由基引发剂用量及硅烷偶联剂、催化剂等因素对含氟丙烯酸酯-乙烯共聚物表面性能的影响。结果表明：聚合工艺、含氟丙烯酸酯类单体种类和用量对共聚物表面的憎水性能有显著的影响;采用延时滴加含氟丙烯酸酯类单体可提高共聚物膜表面的憎水性;随含氟丙烯酸酯类单体侧链含氟烷基的链长和氟原子数及含氟单体用量的增加,共聚物水接触角增大,吸水率下降;共聚物薄膜的硬度则与含氟丙烯酸酯类单体中α-取代基、侧链含氟烷基的链长和用量、苯乙烯用量、引发剂浓度等相关;硅烷偶联剂和催化交联剂的加入可提高共聚物薄膜的强度。     

氟化嵌段共聚物组成、溶液性质与其固化后的表面结构

采用ATRP技术合成了不同含氟段长度的聚甲基丙烯酸甲酯一b．聚（甲基丙烯酸一2．全氟辛基乙酯）（PMMA144-b-PFMAn）嵌段共聚物．利用接触角、XPS、SFG、表面张力、DLS等技术研究了不同含氟段长度PMMA144-b-PFMAn溶液气／液界面性质、聚合物分子在溶液中的聚集行为与其固化后表面结构与性能．发现含少数几个氟化结构单元的嵌段共聚物就呈现出优异的疏水疏油性．含氟段的增长其表面性能反而下降．对其表面结构进行研究发现,含氟量的增加,使含氟组分在表面富集程度的增加有限,F／C比则随深度的增加而增加．同时全氟烷基在表面的排列有序性下降．当氟化结构单元的长度为10时,共聚物的表面层反而出现了PMMA的链段．原因主要是由于含氟段的长度影响嵌段共聚物分子在溶液中的聚集结构和气／液界面结构,从而影响固化过程中其表面结构的形成．结果表明,高含氟量的聚合物不一定具有优异的表面性能,合适的溶液性质对含氟聚合物表面结构的形成具有重要的影响．     

全氟烷基乙基丙烯酸酯共聚物的制备和表面性质

皮革和纺织品等的防水防油处理一直是人们关注的课题 ,用普通防水剂处理皮革和纺织品只能防水不能防油 ,达不到彻底防污 .由于有机氟化物的表面能极低 ,而丙烯酸酯类高分子具有成膜性好、网络结构较为疏松的特点 ,因此通过在聚丙烯酸酯高分子侧链引入全氟烷基 [1～ 5] 制得的全氟烷基丙烯酸酯共聚物 ,具有优异的防水、防油和防污功能 ,并且可使处理的制品保持原有的色泽、手感和透气性等优点 .本文采用乳液共聚法制得了全氟烷基乙基丙烯酸酯共聚物 [6] ,通过测定接触角计算了共聚物的表面自由能为 0 .0 1 2 6J/m2 ,这比作为目前优良品种的…     

α-甲氧羰基二氟乙酰氟及3,3,3-三氯二氟丙酰氟的合成

α-甲氧羰基二氟乙酰氟 FCOCF_2CO_2CH_3(1)及3,3,3-三氯二氟丙酰氟Cd_3CF_2COF(2)是合成含羧酸前体的全氟烯醚的重要原料。全氟烷基乙烯基醚 CF_2=CFOR_f 与四氟乙烯共聚得到的共聚物,具有聚四氟乙烯的化学稳定性,又能克服聚四氟乙烯难以加工的缺点。近二十年来,由于发现在全氟聚合物的主链上引入带功能团的侧链后,可以使其在保持氟碳链优点的同时,又具有某些特殊功能,如化学催化、离子交换与选择透过性、电荷传递等能力,因此合成带各种功能团的全氟烷基乙烯基醚,作为全氟功能高分子的共聚单体,是一个有趣的课题。     

(甲基)丙烯酸氟烷基酯的“活性”/可控聚合

带氟烷基侧链的(甲基)丙烯酸氟烷基酯聚合物是一类具有独特表面性能和光学特性的氟聚合物,传统的自由基共聚合由于无法调节聚合物的微细结构和氟原子的分布,限制了该类聚合物在更广领域的应用.活性聚合为聚合物分子设计和合成提供了一个有效方法,利用活性聚合方法可以获得预期结构和性能的含氟嵌段聚合物材料.由于引入了氟烷基侧链,(甲基)丙烯酸氟烷基酯的活性聚合又有其特殊性,本文针对它的活性阴离子聚合、基因转移聚合、活性自由基聚合等方面作一综述.     

可用于建材防水涂料的含氟聚氨酯的研制及性能研究

以聚醚二元醇和异氰酸酯合成两端含异氰酸酯基的聚氨酯预聚物,将含氟醇与聚氨酯预聚物进行反应,得到端基含氟的聚氨酯,制备了一系列含氟聚氨酯涂料。对涂料的性能研究显示,聚合物对基材具有良好的附着力,且随着含氟量的增大,制备的含氟聚氨酯涂层对水及乙二醇的接触角数值逐渐增大,表面能和吸水率逐渐降低;聚合物体系均一,未发生相分离。表明通过化学方法将含氟链段引入聚氨酯结构,得到了稳定的含氟聚氨酯聚合物,且涂料的表面性能得到提高。该含氟聚氨酯在建材防水涂料领域有广阔的应用前景。     

含氟丙烯酸酯共聚物防粘剂的制备及其表面性能研究

以甲基异丁基甲酮为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,全氟烷基乙基丙烯酸酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯为原料,溶液聚合制得了均一的含氟丙烯酸酯共聚物防粘剂,并研究了其表面性能。结果表明:全氟烷基乙基丙烯酸酯单体的加入显著降低了共聚物的表面能,提高了共聚物膜的硬度、耐水、耐碱、耐溶剂等性能。当加入ω(氟单体)为30%时,表面能降低至14.7 mN/m,低于有机硅类防粘剂的表面能,含氟丙烯酸酯共聚物膜与压敏胶的的剥离力较低,剩余粘附率为93.2%,该共聚物膜的防粘等综合性能最好。     

含氟侧链在自交联含氟乳胶膜上的排列

借助JC2000A静态接触角测量仪和XPS对所制备的自交联含氟乳液涂膜进行表征及分析, 分别利用实验法和基团贡献法计算涂膜的表面自由能, 探讨含氟侧链在自交联含氟乳胶膜的排列. 结果表明, 增加含氟单体的用量, 可以降低含氟聚合物涂膜的表面自由能, 但当含氟单体用量超过20.3％时, 涂膜的表面自由能的变化不大, 含氟乳胶膜具有良好的自我恢复性能. 进一步的研究结果表明, 含氟聚合物乳液成膜后含氟侧链在涂膜表面的排列是一种无规则排列.     

含氟丙烯酸酯聚合物乳胶膜表面性质

采用XPS和界面张力仪分别测定了含氟丙烯酸酯聚合物乳胶膜表面的组成及水在其表面的动态接触角, 并用状态逼近方程模型计算了含氟聚合物乳胶膜的表面张力, 考察了温度对乳胶膜润湿性的影响. 结果表明, 含氟聚合物乳胶膜表层较深处的F 1s信号强度比近表面要弱, 乳胶膜表面张力随表面氟原子浓度增加在一定程度上呈现线性下降；含氟侧链(Rf)较长(碳原子数n＞6)的含氟聚合物, 其表面张力随Rf单元含量增加而下降的趋势显著高于Rf较短(n≤6)的含氟聚合物, 而水在含氟聚合物乳胶膜表面上的后退接触角θr随n增大出现急剧上升, n≥10 时, θr值几乎恒定不再随n增大而改变. 此外, 参与共聚的非氟丙烯酸酯酯基碳链较短时, 水在共聚物乳胶膜表面的θr随氟单元含量增加而增加的趋势更显著；温度超过40 ℃后, 水对聚合物乳胶膜的润湿性随温度上升略有改善.     

Bisquare robust polynomial fitting method for dimple distortion minimization in surface quality analysis

In this paper, the bisquare robust polynomial fitting (BSRPF) method for surface texture features assessment was proposed. Plateau-honed cylinder liner bronze surfaces with additionally burnished microcavities (defined as dimple, holes, and/or cavities) were taken into consideration. Analyzed details were measured with stylus (Talyscan 150) or white light interferometer (Talysurf CCI Lite) methods. It was assumed that application of commonly used (in surface contact and noncontact measurement technology) polynomial fitting procedures did not allow to extract required features; distortion of microreservoir dimples for oil consumption assessment was falsely estimated when valleys were near edge or on the edge located. Application of bisquare robust polynomial fitting method caused a minimization of microflattens of dimples irrespective of valley distribution; the biggest degree of polynomial fitting method applied, the minimal distortions of oil reservoirs were noticed. The valley size (depth and width) and valley-to-valley distance were also taken into account.     

Different Distributions of Counterions in the Surface Layer of Cationic Surfactant Solutions

We have separately determined the surface tension of pure aqueous solutions of cetyltrimethylammonium chloride and cetyltrimethylammonium bromide and their surface potentials by a Kelvin probe system. With the help of Gibbs equation, the surface excess has been determined through approximating the chemical activity of the surfactant by their dilute bulk concentration. In the following, the surface potential—surface excess isotherms were established. Those potential isotherms evidence that cetyltrimethylammonium chloride solution has a higher value compared to that of cetyltrimethylammonium bromide under equal surface excess. This phenomenon is supposed to be owed to the different distributions of chloride and bromide ions within the adsorption layer of the solutions, which can be attributed to the different properties of those two anions.     

Preparation of ZnO Film on 2024Al Surface for Hydrophobicity Investigation

A uniform ZnO film with microscale rod-like structure has been obtained on 2024Al surface by the hydrothermal method and perfluorooctanoicacid has been used to enhance the surface hydrophobic performance of the ZnO film. The as-prepared ZnO film was characterized by scan electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectrum (XPS). The results indicate that the ZnO film is uniform and the ZnO microrods are 2 um in length. The water contact angle of hydrophobic surface is 146° and the sliding angle is 10°.     

Chemical interface damping in single gold nanorods and its near elimination by tip-specific functionalization

Tip-functionalized nanorods: Single-particle spectroscopy shows that functionalization of small gold nanorods with thiol groups leads to a broadening of the plasmon resonance by chemical interface damping. By specifically functionalizing the tips of the nanorod this broadening is nearly eliminated while the sensing performance is maintained relative to fully functionalized particles.     

分子自组装法制备具有可控浸润性的铜表面简

通过简单浸泡的方法在铜基底上制备出了具有微纳米复合结构的氧化铜,再利用混合硫醇溶液[含HS(CH2)9CH3和 HS(CH2)11OH]对浸泡后的表面进行修饰,通过控制溶液中HS(CH2)11OH的浓度,制备出一系列具有不同浸润性的铜表面,实现表面从超疏水到超亲水的有效调控. 研究发现,表面浸润的可控性源于表面复合结构与不同化学组成的协同作用,微纳米复合结构的存在为表面浸润性的调节提供了必要的条件.     

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。     

锂硫电池正极材料研究进展

电动汽车行业的迅速发展,逐步提高了对二次电池容量的要求,因此急需发展新型高容量锂电池。锂硫电池具有高理论比容量(1675mAh/g)和高理论比能量(2600Wh/kg),使其能够实现锂离子电池3~5倍的能量密度。但是,正极长链多硫化物溶解引起的容量衰减快、循环寿命短等因素限制了锂硫电池的实用化进程。本文针对正极聚硫锂溶解问题,从正极材料表面包覆、表面吸附、表面催化的角度对近年来提高锂硫电池循环性能的正极材料研究思路和研究进展进行综述,最后对提高锂硫电池性能的发展趋势提出展望。     

富锂锰基正极材料的表面改性研究进展

随着电动汽车和储能电站等电力设备的快速发展,对高能量密度的锂离子电池的需求日益增加.高比容量（>250 mAh·g^-1）的富锂锰基正极材料,有望成为锂离子电池实现高比能量（>350 Wh·kg^-1）的关键正极材料.富锂锰基正极材料的Li₂MnO₃相和晶格氧参与电化学反应使其拥有了高容量,但这也导致表面结构和成分容易发生变化,进而造成富锂锰基正极材料存在着诸如首次库伦效率低、倍率性能差和循环后电压和容量衰减严重等问题.因此,本文综述了富锂锰基正极材料的表面包覆、表面掺杂和表面化学处理三种表面改性方法,并进一步讨论了三种表面改性方法对材料性能提升的机制机理和优缺点.在此基础上,介绍了近些年基于多方法的表面联合改性工作.通过对富锂锰基正极材料进行表面联合改性,不仅可以改善其结构稳定性和抑制电极/电解液界面副反应,而且可以缓解其在循环过程中不断发生的结构转变和晶格氧的析出问题.最后,对富锂锰基正极材料表面改性研究方向进行了总结和展望.     

MgO缺陷和不规则表面的能带结构研究

用扩展休克尔紧束缚（ＥＨＴ）晶体轨道方法对ＭｇＯ表面缺陷和不规则结构进行能带计算,并对能带的结构及组成进行了讨论。计算结果表明,各种缺陷及不规则表面的表面状态与完整晶面比较,存在明显差异,前者由于其导带底部能带的变化造成导带和价带间的能隙减小。我们发现,ＭｇＯ缺陷及不规则表面吸附能力与其表面能大小及表面不同位置原子的净电荷数密切相关。缺陷模型的表面能均大于完整晶面,故缺陷有利于表面吸附     

分子自组装法制备具有可控浸润性的铜表面

通过简单浸泡的方法在铜基底上制备出了具有微纳米复合结构的氧化铜, 再利用混合硫醇溶液[含HS(CH₂)₉CH₃和 HS(CH₂)₁₁OH]对浸泡后的表面进行修饰, 通过控制溶液中HS(CH₂)₁₁OH的浓度, 制备出一系列具有不同浸润性的铜表面, 实现表面从超疏水到超亲水的有效调控. 研究发现, 表面浸润的可控性源于表面复合结构与不同化学组成的协同作用, 微纳米复合结构的存在为表面浸润性的调节提供了必要的条件.