POSS基杂化含氟丙烯酸酯共聚物涂膜的表面相分离与疏水性研究

采用自由基溶液聚合法成功合成了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)基杂化含氟丙烯酸酯共聚物,并采用核磁共振仪(NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)表征了共聚物,其中POSS和含氟单体分步加入到反应中.首先将共聚物溶解到三氟三氯乙烷(F113)和乙酸乙酯的混合溶剂中配制成溶液,然后通过直接在玻璃片上滴落共聚物溶液制备了共聚物涂膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪考察了F113和乙酸乙酯的配比对共聚物涂膜表面形貌、表面元素组成、表面粗糙度以及表面疏水性的影响.实验数据表明POSS在表面能够聚集成纳米颗粒并能极大增强涂膜表面粗糙度和疏水性.共聚物表面同时存在POSS聚集与有机相微相分离两类相分离行为,并形成了复合粗糙结构.虽然POSS和含氟段竞争迁移到表面,但是随着混合溶剂中F113的增多,涂膜表面含氟量越来越多,同时POSS在表面的聚集体越来越少,表面平均粗糙度越来越小,最终涂膜的疏水性越来越强,这说明F113有助于提升氟的趋表迁移能力,使涂膜表面含氟链段占据较多的表面空间,从而抑制了POSS在表面聚集分布.当使用纯F113作为溶剂时,共聚物涂膜的表面氟含量为45.25%,平均粗糙度为93.4 nm,此时静态水接触角最大为135.0?,表现出优异的疏水性.     

热处理对超疏水性含氟丙烯酸酯共聚物膜表面性能的影响

以微乳液聚合法和溶液聚合法制备丙烯酸全氟烷基乙基酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物, 以1,1,2-三氟三氯乙烷为溶剂, 采用溶剂挥发成膜法直接制备出超疏水膜, 并研究120 ℃热处理对超疏水膜表面性能的影响. 对于用乳液聚合方法制备的超疏水膜, 随着热处理时间的延长, 滚动角表现出先逐渐增大直至完全不能滚动, 然后重新回复到极小滚动角的特殊变化过程, 而静态接触角只是略微减小, 完全不同于热处理对平滑的含氟聚合物表面接触角的影响. 扫描电镜结果显示, 聚合物膜表面形貌对应出现从微/纳复合粗糙结构到微孔粗化并重新形成微/纳复合多层粗糙结构的变化.     

含氟丙烯酸酯三元共聚物乳液的研究

以丙烯酸全氟烷基酯 (ZonylTM)、甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、丙烯酸丁酯 (BA)为原料 ,在阴离子乳化体系中制备了含氟丙烯酸三元共聚物乳液 .研究了聚合反应动力学、转化率的各种影响因素 ,得出了聚合速率方程 ,并得出反应的表观活化能 (Ea)为 5 0 75 8kJ mol.考察了乳液的稀释稳定性、贮存稳定性、离心稳定性、耐热、耐寒稳定性 ,及乳胶膜的吸水性和耐溶剂性 .并用Wilhelmy方法测定了乳胶膜与水的接触角 ,结果表明乳胶膜对水的抗浸润力大大提高     

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。     

优化含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜表面性能的方法研究

含氟丙烯酸酯乳液由于氟的引入具有优异的表面性能,在涂料、胶粘剂、纺织助剂等领域得到广泛应用.然而含氟单体成本较高,而且产物中乳化剂的存在影响了含氟丙烯酸酯乳液涂膜的抗污、疏水疏油等特性.如何采取有效措施提高含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜的表面性能,是其走向产业化急需解决的问题.针对这方面问题,本文主要从含氟单体的利用率、设计乳胶粒结构、共聚物链结构以及乳胶膜的后处理等方面对近年来的研究成果进行了综述.     

POSS基杂化含氟丙烯酸酯共聚物涂膜的表面相分离与疏水性研究王鹏金云皮丕辉文秀芳徐守萍程江

采用自由基溶液聚合法成功合成了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)基杂化含氟丙烯酸酯共聚物,并采用核磁共振仪(NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)表征了共聚物,其中POSS和含氟单体分步加入到反应中.首先将共聚物溶解到三氟三氯乙烷(F113)和乙酸乙酯的混合溶剂中配制成溶液,然后通过直接在玻璃片上滴落共聚物溶液制备了共聚物涂膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪考察了F113和乙酸乙酯的配比对共聚物涂膜表面形貌、表面元素组成、表面粗糙度以及表面疏水性的影响.实验数据表明POSS在表面能够聚集成纳米颗粒并能极大增强涂膜表面粗糙度和疏水性.共聚物表面同时存在POSS聚集与有机相微相分离两类相分离行为,并形成了复合粗糙结构.虽然POSS和含氟段竞争迁移到表面,但是随着混合溶剂中F113的增多,涂膜表面含氟量越来越多,同时POSS在表面的聚集体越来越少,表面平均粗糙度越来越小,最终涂膜的疏水性越来越强,这说明F113有助于提升氟的趋表迁移能力,使涂膜表面含氟链段占据较多的表面空间,从而抑制了POSS在表面聚集分布.当使用纯F113作为溶剂时,共聚物涂膜的表面氟含量为45.25%,平均粗糙度为93.4 nm,此时静态水接触角最大为135.0?,表现出优异的疏水性.     

含氟三元丙烯酸酯乳液共聚物的合成及性能

含氟三元丙烯酸酯乳液共聚物的合成及性能;甲基丙烯酸甲酯;丙烯酸丁酯;含氟甲基丙烯酸酯;β-环糊精     

含氟丙烯酸酯共聚物的合成与表征

本文以丙烯酸丁酯(BA)和1,1,5-三氢全氟戊基丙烯酸酯 (OFPA)为主要单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为活性单体,采用间歇式滴加乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯共聚物.采用红外光谱法和X-射线光电子能谱法对共聚物的结构进行了表征,对共聚物的凝胶含量、耐水、耐溶剂性能以及热性能进行了测试.结果表明共聚物具有良好的耐水和耐溶剂性能,共聚物中保持一定的凝胶率可降低其表面粘性,有利于后期混炼加工;DSC测得的共聚物的玻璃化转变温度可低于-30℃,保持了较好的低温性能.     

含氟丙烯酸酯共聚物制备超疏水表面及其形成机理的研究

以丙烯酸全氟烷基乙基酯和甲基丙烯酸甲酯为共聚单体, 分别以用微乳液聚合法和溶液聚合法制备的无规共聚物和用可逆加成-断裂链转移制备的嵌段共聚物作为成膜共聚物, 并以1,1,2-三氟三氯乙烷作为溶剂, 采用溶剂挥发成膜法可以直接制备出超疏水膜, 聚合物膜对水的接触角可达160°. 改变聚合物结构和成膜条件, 探讨了该类超疏水膜的形成机理和影响因素. 发现膜的表面形貌和疏水性与共聚物的组成、结构、分子量以及成膜条件密切相关, 随着共聚物中氟含量的增大, 膜的表面形貌都趋于平滑; 而且, 无规共聚物比嵌段共聚物更易形成粗糙度好的膜; 同时, 较大的聚合物分子量和适宜的高的成膜温度都对形成粗糙结构有利.     

纳米SiO2/含氟丙烯酸酯共聚物复合乳液的制备与性能及聚合动力学研究

采用原位聚合法制备纳米SiO2/含氟丙烯酸酯共聚物复合乳液,研究了其聚合反应动力学,并通过红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)、热失重(TGA)等方法表征所得产物的结构及形态、乳胶膜的耐热性能和表面性能.研究结果显示,聚合反应的表观活化能为83.15 kJ/mol,纳米SiO2/含氟丙烯酸酯共聚物复合粒子呈现出明显的核壳结构,纳米SiO2粒子的引入不仅改善了聚合物的耐热性能,也在一定程度上提高了乳胶膜的抗水性.对膜表面自由能的组成分析表明,与一般含氟乳胶膜的表面自由能的情况相反,该乳胶膜的表面能是由较大的极性部分和较小的色散部分组成.     

氟含量对含氟丙烯酸酯共混乳胶膜梯度结构和表面性能的影响

首先将制备出的平均粒径较小的含氟丙烯酸酯均聚物乳液与平均粒径较大的纯丙烯酸酯共聚物乳液按不同的比例( 1/9,2/8,3/7,4/6,5/5)共混,接着将各共混乳液在室温下(20℃)玻璃基材上干燥后,于110℃/210℃下热处理一段时间.运用接触角法,XPS、AFM、SEM-EDX等详细研究了共混乳胶膜中含氟组分含量对...     

含氟高分子/SiO2杂化疏水材料的制备及涂层表面性质

采用自由基溶液聚合与溶胶-凝胶法相结合的方法制备了含氟高分子/SiO2杂化疏水材料.通过甲基丙烯酸十二氟庚酯(FA)与乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)共聚合成了含氟硅共聚物(PFAS),进一步通过原硅酸乙酯(TEOS)与PFAS共聚物溶液共水解缩聚制备了具有含氟侧基的碳碳主链高分子和硅氧网络的含氟高分子/SiO2杂化疏水材料.研究结果表明,SiO2组分含量提高可以显著增加杂化材料薄膜的涂敷厚度,改善其耐久性能,而对杂化材料疏水性能的影响不大.     

最快结晶速率温度与结晶参数的关系

以经典的结晶速率与温度的关系为基础,对T_(c,max)与结晶参数的关系进行了研究.结果表明,T_(c,max)同平衡熔融温度(T_m)的比值仅与成核参数(φ)同扩散活化能(E_d)之比有关.高聚物的结晶过程可用二次成核模型近似.当结晶速率与温度的关系采用下式时 G=G_0exp[-E_d/RT-φT_m~2/T~2(T_m-T)]T_(c,max)与结晶参数的关系为 T_(c,max)=2/3T_m[1-(1+9α)~(1/2)cos(1/3)arccos1/(1+9α)~(3/2)+240°]或 α=φR/E_d=T_(c,max)(T_m-T_(c,max)~2/T_m?2(3T_(c,max)-2T_m)     

PREPARATION AND SURFACE PROPERTIES OF ACRYLIC COPOLYMERS CONTAINING FLUORINATED MONOMERS

A series of copolymers comprising butylmethacrylate, styrene, butylacrylate, hydroxypropyl acrylate and perfluoroalkyl methacrylate were synthesized by the free radical polymerization using BPO as an initiator. The surface property of the copolymer films was subsequently characterized. The contact angle measurements and energy dispersive analysis of X-ray （EDAX） show that the length and content of perfluoroalkyl side chains in the copolymers are crucial for the preparation of the film with low surface energy. At a given content of fluorinated monomers in the copolymers, the longer the perfluoroalkyl side chain, the larger the water contact angle of the copolymer films will be. On the other hand, the higher the content of fluorinated monomers, the lower the surface energy is. The water contact angle increases with the increase of the fluorinated monomer content and reaches a plateau at 3 wt% of fluorinated monomer content.     

端氨基聚乙二醇-聚已内酯二嵌段共聚物的合成及其微球表面氨基和形态的调控

生物降解高分子作为一种重要的生物材料已经发展到第3代[1],实际应用的复杂性不仅要求高分子材料本身具有合适的降解性能、热性能、力学性能和加工性能等,而且还要求高分子材料具有能够刺激细胞生长、识别特定细胞等生物活性特征.高分子材料的这些生物活性主要是通过高分子材料     

纳米碳酸钙及其表面处理对等规聚丙烯结晶行为的影响

应用差示扫描量热方法研究了不同表面改性碳酸钙纳米粒子对聚丙烯 (PP)等温与非等温结晶动力学的影响 ,并研究了上述各聚丙烯结晶样品的熔融行为和晶型 .研究发现纳米碳酸钙具有明显的成核效应 ,并具有较强的诱导 β 型结晶的能力 ,而且与粒子的表面处理密切相关 .     

表面活性含氟单体-丙烯酰胺共聚物溶液性质研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、十二氟庚醇(FOH)、烯丙基聚乙二醇(APEG)合成的表面活性含氟单体(FSM)与丙烯酰胺通过水溶液聚合,制备出含氟疏水缔合聚丙烯酰胺(FPAM).用表面张力法研究了FSM的胶束化,用流变仪、动态激光光散射(DLS)和原子力显微镜(AFM)表征了FPAM溶液的流变性能、缔合结构尺寸和形态.结果表明,FSM在25℃下CMC为1.28 g.L-1,表面张力为26.77 mN.m-1.FPAM溶液属于假塑性体系,临界缔合浓度为0.660%,具有一定的耐盐性.DLS和AFM表明,在低于临界缔合浓度时FPAM溶液仍能产生大量的缔合结构,FPAM分子具有很强的疏水缔合性.     

聚苯乙烯大单体与丙烯酸酯接枝共聚物对聚苯乙烯表面的改性研究

研究了由大单体技术合成的侧链为聚苯乙烯、骨架由丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯/丙烯酸丁酯组成的接枝共聚物对聚苯乙烯的表面改性效果(试样浇注于玻璃纸上成膜)。发现仅添加0.5wt％的接枝共聚物就可完全改变聚苯乙烯膜两面的临界表面张力γ-c与表面能中的色散力部份γ_s~D,少量添加的接枝共聚物在改性聚苯乙烯膜的两面呈现出明显的表面富集现象。虽然两类接枝共聚物的极性有较大的差异,但改性聚苯乙烯成膜后的自由表面均显示出与聚丙烯酸丁酯相同的低表面能(γ_s~D=37×10~(-3)牛顿·米~(-1)),而添加三元接枝共聚物的改性膜与玻璃纸接触的表面却具有高于聚苯乙烯的表面能|(γ_s~D=54×10(-3)牛顿·米~(-1))。这种改性膜的两面具有不同的表面能是由于接枝共聚物中不同的组分在膜的两面富集所致,已通过ESCA的表面测试结果证实,并与按Gibbs吸附式的计算值相符。     

聚环氧乙烷大单体与丙烯酸乙酯的共聚及其规整接枝共聚物的表征

本工作研完了末端为甲基丙烯酸酯型的聚环氧乙烷大单体与丙烯酸乙酯的溶液自由基共聚。结果表明,大单体接枝效率和共聚物分子量受单体总浓度、投料比、大单体分子量及引发剂等的影响,接枝效率最高可达90％以上,分子量可在5-15×10~4范围内变化。丙烯酸乙酯与大单体共聚的竞聚率为0.83。共聚物用萃取法精制后,用IR、~1H-NMR、裂解色谱、GPC和膜渗透压计等进行了表征。证实产物有预期的规整接枝共聚物结构。平均接枝数为2—11。     

SURFACE STRUCTURE AND BULK PROPERTIES OF FLUORINATED POLY(ETHER URETHANE)S AND POLY(ETHER URETHANE) BLENDS

INTRODUCTIONPolyurethanes (PU) have been widely used for manufacturing medical devices because of their excellentmechanical properties and moderate biocompatibility[1]. Although polyurethanes used in applications requiringall of the above properties have been successful for short-term use, the problems of long-term thromboresistanceand biostability in a biological environment still remain unsolved[2,3]. A legitimate approach to improving theproperties of polyurethanes is introduction of f…