一种可溶性低表面自由能聚合物的制备及其表面性质

用全氟辛酸和甲基丙烯酸羟丙酯 (HPMA)为原料 ,合成了具有低表面自由能 ( 1 4 2mN m)的聚合物聚甲基丙烯酸全氟辛酰氧丙基酯 (PFPMA) ,接触角的测定表明聚合物具有较好双疏性 (疏水 疏油性 ) ,其对水的接触角高达 1 1 5°,对正十六烷的接触角为 75°.     

一种基于立构复合及自组装方法构筑的耐受性疏水表面

利用丙交酯开环聚合法制备了聚(D-乳酸)-聚二甲基硅氧烷-聚(D-乳酸)(PDLA-b-PDMS-b-PDLA)三嵌段聚合物,将其溶液涂覆至充斥着非溶剂蒸汽的聚(L-乳酸)(PLLA)表面,PDLA-b-PDMS-b-PDLA在缓慢沉积的过程中与PLLA发生立构复合及自组装,得到由立构复合的亚微米颗粒组装体形成的聚乳酸表面疏水层。 研究了聚合物溶液的质量浓度、组装温度以及溶剂对聚乳酸表面的微观形貌和疏水性能产生的影响。 结果表明,随着PDLA-b-PDMS-b-PDLA聚合物溶液质量浓度的增加,可以实现聚乳酸表面Wenzel-Cassie-Wenzel的疏水行为转变;在0 ℃下,可得到最大疏水角151°的疏水层;选择对聚合物溶解性、挥发速度不同的溶剂,得到的表面微观形貌和疏水性也不同。 由于聚乳酸制品表面的PLLA链段与亚微米颗粒中的PDLA链段也能够立构复合,因此该表面疏水层对刀刮、胶带剥离和手指擦拭测试均表现出良好的耐受性。     

改性超细可膨胀蛭石在抗烧水成膜泡沫中的应用

利用湿法剥离工艺对蛭石进行超细化处理,采用氟碳表面活性剂对超细蛭石进行疏水疏油改性处理,利用红外光谱仪、XRD、SEM和接触角变化等评价其改性效果,并对其在抗烧型水成膜泡沫中的应用进行了研究。结果表明,改性蛭石结构中存在氟碳链,层间距增大,高温膨胀特性明显改善,疏水疏油能力显著提升;适量改性蛭石的添加能够大幅提升水成膜泡沫的抗烧性,且抗烧性具有随火势规模增大而增加的趋势;改性蛭石对泡沫骨架的强化作用及其受热膨胀壳体对热辐射的屏蔽作用是导致水成膜泡沫抗烧性能提高的主要原因。     

蝌蚪型POSS接枝含氟丙烯酸酯类杂化聚合物多孔膜的制备研究

以本实验室合成的3种结构的蝌蚪型POSS杂化聚甲基丙烯酸三氟乙酯(POSS-PTFEMA)、POSS杂化聚甲基丙烯酸三氟乙酯嵌段共聚聚甲基丙烯酸甲酯(POSS-PMMA-PTFEMA)及POSS杂化聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚聚甲基丙烯酸三氟乙酯为成膜材质,利用呼吸图案法制备规整结构的蜂窝状聚合物多孔薄膜.利用扫描电镜(SEM)对薄膜表观形貌进行观察,分析了孔形貌的影响因素,并研究了多孔膜的疏水疏油性和耐温性.研究表明,以氯仿为成膜溶剂,3种不同结构的杂化聚合物均可以在较大的浓度范围下(5~30 mg/mL)制备规整的杂化聚合物多孔膜,膜的孔径随聚合物浓度的增大而增大;聚合物POSS-PTFEMA由于化学结构中含有最多的TFEMA结构单元,其规整性最好;相对疏水的硅片也有利于这类疏水的聚合物多孔膜的制备.所形成的多孔膜具有良好的耐温性能和疏水拒油性,其对水接触角介于98°~116°之间,对正十二烷的接触角则介于43°~66°之间.     

溶液浸泡结合表面涂层制备超疏水-超疏油表面（英文）

超疏水-超疏油材料在防污、防水、防油等领域有广泛的应用前景而引起人们极度关注。本文用全氟辛酸溶液浸泡锌粉制得超疏水-超疏油锌粉,用聚乙烯醇胶将超疏水-超疏油锌粉粘合、固定到玻璃、木头、塑料、不锈钢、纸片、石头表面后可制得超疏水-超疏油表面,水滴、油滴在其表面的接触角均超过150°。锌粉与全氟辛酸反应后生成Zn[CF_3(CF_2)_6COO]_2,氟代长链烷基的低表面能化学组成与微纳米粗糙结构的协调作用使其表现出超疏水、超疏油性能。相关研究有望为超双疏材料的设计、制备及其在自清洁、防水防油及抗污等领域的应用提供借鉴。     

白蛋白原位复合生物医用功能材料的研究(Ⅰ)──材料的合成和表面结构研究

采用大分子单体技术合成了以聚甲基丙烯酸甲酯为主链,聚氧乙烯链为侧链,末端为白蛋白诱导吸附基团的十八烷基功能聚合物聚甲基丙烯酸甲酯接枝十八烷基聚氧乙烯.采用变角X光电子能谱和表面接触角研究了该功能聚合物在空气和水界面的性质.结果表明,在聚合物-空气界面,十八烷基聚氧乙烯(SPEO)的表面含量随表面层厚度的降低而升高,并在表面发生高度富集.在聚合物-水界面,聚合物表面重组行为较弱,形成了高SPEO含量的疏水表面,该SPEO尾形结构表面预期可发挥聚氧乙烯和十八烷基的协同作用,形成白蛋白原位复合的生物医用功能材料.     

氟化（甲基）丙烯酸酯聚合物结构与表面润湿性

氟化（甲基）丙烯酸酯聚合物是一类新型的低表面能材料,它的氟化链段使其具有优异的疏水疏油性能,而非氟化（甲基）丙烯酸酯链段则赋予了其良好的溶解性和相容性。通过设计和控制氟化（甲基）丙烯酸酯聚合物的结构可改变聚合物表面润湿性。本文综述了影响氟化（甲基）丙烯酸酯均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、核壳共聚物和交联网状共聚物表面润湿性的因素,通过分析聚合物的结晶度、表面元素含量、表面能和接触角讨论了聚合物结构与表面润湿性及润湿稳定性之间的关系,并给出了相关模型,为今后设计合成具有稳定表面润湿性的氟化（甲基）丙烯酸酯聚合物提供了理论依据和指导。     

可粘贴超疏水薄膜的制备

通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)与碳纤维织物复合, 采用模板法在PDMS聚合物表面构筑微阵列结构, 制备了一种具有可重复粘贴性的超疏水薄膜. 研究结果表明, 该薄膜微结构表面的接触角为154°, 滚动角为14°, 具有低黏附的超疏水特性. 而PDMS与碳纤维织物的紧密结合, 赋予了超疏水薄膜较高的黏接力和力学性能, 断裂强度达到116.96 MPa. 所制备的超疏水薄膜可粘贴于多种材料表面, 同时经过30 d的长时间粘贴以及50次的循环粘贴后, 该薄膜依然保持着较高的黏附性能及超疏水特征, 表明超疏水薄膜具有良好的力学稳定性及耐久性, 满足长时间可重复使用的要求, 可应用于对破损超疏水涂层的快速、 大面积粘贴修复.     

稳态和动态荧光研究疏水缔合共聚物P(AM/POEA)的自缔合行为和聚集体

应用稳态和动态荧光光谱方法,包括荧光探针、标记荧光和荧光淬灭等研究了共聚物P(AM/POEA)在水溶液中的自缔合性质.这种共聚物由丙烯酰胺(AM)和少量疏水单体2-苯氧乙基丙烯酸酯(POEA)组成.实验结果表明这类共聚物的自缔合行为和聚集体结构主要取决于聚合物的链结构和浓度.由胶束共聚合方法得到具有多嵌段结构的共聚物,它们容易发生疏水缔合,并产生很强的增粘作用,而由普通共聚合方法得到的无规共聚物却没有这些性质.同时这类聚合物的缔合类型及其增粘能力也直接与共聚物中的疏水体含量相关,随疏水体含量增加,由于分子间和分子内缔合的竞争,出现粘度先增后降的现象.在荧光研究的基础上提出了多分子聚合物聚集体的结构模型,它随聚集体浓度增加,进一步形成多联聚集体和网状结构.同时还观察到聚集体中疏水体有序排列现象.     

功能聚合物表面的制备及其化学修饰

介绍了一个综合化学实验--功能聚合物表面的制备和化学修饰,及其教学思路。通过相分离法制备功能聚合物表面,探究不同溶剂组分对聚合物表面功能的影响,同时通过点击化学的方法对亲水表面进行修饰制备疏水表面,用静滴法测量表面接触角大小,并借助扫描电子显微镜对修饰前后的功能聚合物进行表征。结果显示,随着溶剂配方中1-癸醇的减少和环己醇的增加,亲水表面的接触角增大,疏水表面接触角减小,修饰过后的亲水表面表现出良好的疏水性能。该综合实验整合了大学化学基础知识、化学学术前沿以及实验基本技能,有利于培养学生的创新思维,提高综合能力。