超临界二氧化碳中预辐照聚丙烯枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的研究

甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)具有双基团,在基质表面聚合成链后仍存在环氧基,可作为合成各种功能材料的媒介.本文利用60Co γ射线对聚丙烯(PP)预辐照,在超临界二氧化碳(SC-CO2)中进行接枝聚合,制备了PP接枝GMA聚合物PP-g-GMA.采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、粒度分析、接触角测试等分析方法对接枝产物进行了表征,测定了接枝聚合物表面的环氧基含量,考察了辐照自由基存放时间对接枝的影响.FT-IR、DSC、SEM、AFM、粒度分析表明接枝物为PP-g-GMA共聚物,接枝链覆盖在PP表面,接枝后PP聚合物熔融焓明显减少;接触角测试分析表明接枝产物亲水性得到改善;接枝聚合物表面富含环氧基,为4.01 mmol/g;实验结果表明:随着存放时间的延长,辐照产生的陷落自由基向烷基过氧化氢及烷基过氧化物转化,可有效控制均聚物的生成.     

基于ARGET-ATRP法的硅表面接枝两亲性嵌段聚合物刷的研究

采用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP),在硅片表面接枝了PMMA-b-PHPA-RhB两亲性嵌段共聚物刷.通过红外(FT-IR)、核磁共振(1 HNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、接触角(CA)和原子力显微镜(AFM)对产物进行了表征分析.结果表明,溶液中形成的聚甲基丙烯酸甲酯的数均分子量Mn为23 220,分子量分布为1.24,分子量分布较窄,符合活性自由基聚合的特征;聚合物链活性末端溴的存在证实了聚合过程是按照ARGET-ATRP机理进行,硅片表面已成功接枝了结构可控的PMMA-b-PHPA-RhB嵌段共聚物刷.     

相容剂PP-g-GMA的制备方式对PP/PA101O共混物力学性能的影响

利用力学测试方法研究了甲基丙烯酸环氧丙酷(GMA)以固相表面和熔融接枝两种方法制备的共聚物PP-g-GMA对聚丙烯/尼龙1010(PP/PA1010)共混物力学性能的影响。结果表明,向PP/PA1010共混体系中加入固相表面接枝共聚物PP-g-GMA后,共混物的屈服强度比未加前有明显提高,但断裂伸长率却明显下降。向PP/PA1010共混体系中加入熔融接枝共聚物PP-g-GMA后,体系的屈服强度有较大提高,并呈现明显的正的协同效应,断裂伸长率也有所提高。     

表面接枝二苯甲酮光活性聚合物及光化学固定大分子的研究

采用两步法表面接枝聚合技术,通过热活化脱除偶合半嚬哪醇（BPOH）基团而产生表面自由基,引发二苯甲酮（BP）光活性单体4 甲基丙烯酸二苯甲酮酯（BPMA）与4,4′ 对甲基丙烯酸二苯甲酮酯（DMABP）在聚丙烯膜(CPP)表面进行接枝聚合,将大量光活性BP结构单元引入到膜表面,进一步在UV光辐照下将疏水聚合物聚苯乙烯（PSt）、亲水聚合物聚乙二醇（PEG）及生物大分子牛血清白蛋白（BSA）偶合固定在膜表面。考察了光照时间及引发剂BP浓度对偶合BPOH基团的影响,研究了热引发光活性BP单体表面接枝聚合温度、单体组成对接枝效果的影响,采用UV-Vis光谱、XPS分析及表面水接触角测定表征了表面接枝量及性能变化。结果表明,提高反应温度有利于接枝反应,DMABP反应活性要高于BPMA;固定PSt后,接触角明显增加,表面疏水性增强,固定PEG和BSA后,接触角下降10°~20°,表面亲水性明显提高。     

一种季铵型聚离子液体刷的制备及表征

用表面引发反向原子转移自由基聚合方法RATRP,以CuCl2/Bpy/AIBN为催化体系,在硅片表面成功接枝聚合了一种季铵型离子液体.利用椭圆偏光、静态接触角测定、傅里叶变换衰减红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、激光光散射对聚合物分子量、聚合物膜等进行了表征.结果表明,聚合离子液体膜表面的润湿性与离子液体的种类及取代基碳链长度密切相关.     

SBS与MMA在超临界CO2介质中的接枝反应

利用超临界CO2作为甲基丙烯酸甲酯(MMA)的溶剂和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的溶胀剂,通过自由基聚合制备了MMA与SBS的接枝聚合物(SBS-g-MMA)。MMA的接枝率达26.3%。考察了单体浓度、引发剂用量、反应时间以及反应压力等因素对反应的影响。用FT-IR、GPC、DSC以及SEM等分析方法对样品进行了表征,结果表明接枝后产物的相对分子质量明显增大,接枝后产物的玻璃化温度有所上升。     

端环氧基聚苯乙烯低聚物的合成与机理

在常压、惰性气体保护下,以正丁基锂引发苯乙烯进行阴离子聚合,并用少量甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在适中温度下进行终端共聚,制得了末端带环氧基团的窄分布聚苯乙烯低聚物.用GPC、FT-IR、1H-NMR及盐酸-二氧六环银量法对低聚物的分子量及其结构进行了分析,考察了GMA用量、终端共聚的反应温度以及反应时间对环氧端基含量(即环氧端基与低聚物的摩尔比)的影响.结果表明:在GMA与聚苯乙烯阴离子反应的过程中,GMA在活性种的终端发生了聚合,所得产物中环氧端基与聚合产物的摩尔比可根据需要进行调节.终端共聚反应温度及反应时间分别以10℃和2.0 h为宜.     

纳米碳酸钙颗粒表面接枝聚合甲基丙烯酸甲酯的结构及机理分析

通过甲基丙烯酸甲酯（MMA）的自由基聚合实现了纳米碳酸钙表面聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）接枝改性,对碳酸钙表面接枝的PMMA进行了分析表征,并对接枝改性机理进行了探讨。MMA接枝聚合改性纳米碳酸钙粒子的红外分析和碳酸钙表面接枝聚合物的。H-核磁分析表明：甲基丙烯酸甲酯聚合在纳米碳酸钙的表面;凝胶渗透色谱分析表明：碳酸钙表面接枝的PMMA相对分子质量大于MMA水相均聚物,而且分子量分布较均聚物宽;随着MMA单体用量的增加,纳米碳酸钙表面PMMA接枝率增加,接枝密度增加,但PMMA在纳米碳酸钙表面的接枝聚合度基本不变。     

新型含氟聚合物的制备及其表面润湿性能研究

通过酯化反应制备了一种含有苯环间隔基的含氟丙烯酸酯单体,随后采用自由基聚合合成了新型含氟聚合物PFBA和对比样品聚合物PFA,采用傅里叶红外光谱和氢核磁光谱验证了其化学结构,通过接触角测试研究间隔基对聚合物表面润湿性能的影响。结果显示,PFA膜的初始接触角为117.4°,PFBA膜的初始接触角为109.9°;随着接触时间的延长,PFA膜的接触角迅速下降至60.0°,而PFBA膜中的苯环间隔基为氟烷基提供了稳定的分子构象,使其接触角几乎未降低。     

等离子体引发的RAFT接枝聚合对聚丙烯多孔膜的表面改性

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)可控/活性自由基聚合方法,以二硫代苯甲酸-2-腈基异丙酯(CPDB)为RAFT链转移剂并以丙烯酸(AA)为单体,在聚丙烯(PP)多孔膜表面进行了等离子体引发的RAFT接枝聚合改性.聚合动力学研究结果表明:聚合反应具有RAFT聚合动力学特征,等离子体处理可以引发RAFT自由基聚合.以傅立叶红外光谱仪(FT- IR)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞、水通量等方法,研究了改性多孔膜的表面化学与形态结构及孔结构特征.改性多孔膜表面的接枝率随单体转化率的提高呈线性增长,表面亲水性得到显著改善,同时膜孔径及水通量随接枝聚合时间的提高持续减小.其趋势符合RAFT可控/活性自由基聚合机制,实现了多孔膜膜孔径控制的目的.     

膜表面嵌段接枝聚合物刷制备离子识别膜

采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法,首先在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)径迹-刻蚀膜表面接枝聚合物N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM),然后二次接枝甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),最后用具有离子识别功能的5-胺基-1,10-邻菲罗啉(5-N-1,10-Phen)对HEMA进行封端,制备出具有两嵌段聚合物刷结构的离子识别功能膜。通过傅里叶变换全反射红外光谱(ATR FT-IR)、X-射线电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)以及接触角测试仪等手段对所制备的膜进行了表征,同时考察了所制备功能膜对溶液中Cu2+的吸附能力。结果表明,通过ATRP方法能够将NIPAM和HEMA链段嵌段接枝在PET膜表面形成聚合物刷,采用的邻菲罗啉能够对HEMA进行封端,且所制备的膜对Cu2+具有吸附作用。     

催化剂再生原子转移自由基聚合法合成吸附树脂接枝聚合物刷类材料

旨在通过催化剂再生原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP)反应,控制单体分子以"从表面接枝"的方式,在高交联大孔树脂表面上接枝甲基丙烯酸羟乙酯的聚合物刷结构;藉此制备了一种新型吸附材料。对接枝聚合反应的影响因素进行了讨论。建立了用反应时间来控制聚合物刷层厚度的方法,确立并优化了反应温度等工艺条件。借助FTIR、SEM、TEM和物理化学吸附/脱附仪等手段对接枝产物的化学结构、微观形貌和孔结构行了表征,获得了聚合物刷层厚度等信息,并对合成的聚合物刷的构象进行了表征。     

生物降解PHBV／PPC反应共混物中接枝产物的研究

将甲基丙烯酸缩水甘油酯单体(GMA)熔融接枝到生物降解β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)链上.封端后的聚碳酸亚丙酯(PPC)与其反应性共混,用重量分析法、傅里叶红外光谱(FTIR)仪、核磁共振(NMR)仪、差示扫描量热(DSC)仪和广角X射线衍射(WAXD)测定接枝产物的接枝度,分析接枝反应历程和接枝机理,并研究了接枝产物的热性能和结晶结构.结果发现,GMA单体的加入抑制了PHBV的降解,PHBV-g-GMA有明显的成核效应.通过反应性共混.PHBV-g-GMA上的环氧基与封瑞PPC上的羧基原位生成PHBV-g-PPC,结晶度明显降低.     

由十二烷基苯磺酰氯制备两亲性聚合物

以十二烷基苯磺酰氯为引发剂、氯化亚铜（CuCl）/2,2'-联吡啶为催化剂进行了甲基丙烯酸甲酯（MMA）的原子转移自由基聚合,结果表明聚合为活性自由基聚合过程。在此基础上,进行了甲基丙烯酸叔丁酯（t-BMA）的原子转移自由基聚合,得到了窄分子量分布的聚合物,并且引发剂的引发效率较高。将所得聚甲基丙烯酸叔丁酯水解,得到了以十二烷基苯基为疏水端、甲基丙烯酸链段为亲水端的两亲性聚合物。该聚合物具有表面活性,可以明显降低水的表面张力。     

聚丙烯接枝马来酸酐/丙烯酸丁酯共聚物的力学性质

按ASTM标准测定聚丙烯(PP)以及PP接枝马来酸酐(MAH)的产物(PP-g-MAH)、PP接枝丙烯酸丁酯(BA)的产物(PP-g-BA)的力学性能和耐热性能,并利用红外吸收光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和热失重分析(TGA)等方法测试它们的结构.实验结果表明:由于MAH或BA接枝后都不仅能保持PP主链的α晶型,而且都带进极性基团C=O基,促使MAH接枝产物(PP-g-MAH)或BA接枝产物(PP-g-BA)分子链之间的相互作用力增大,从而弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和拉伸模量都大于PP,并且当温度高于442℃时热稳定性也都大于PP.     

表面自由基链转移反应制备润湿性可控聚合离子液体薄膜

采用分子自组装技术在羟基化的单晶硅表面制备了3-巯丙基三甲氧基硅烷单分子层,然后以偶氮二异丁腈为引发剂,通过表面自由基链转移反应在基底表面引发了离子液体单体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物([AMIM]Cl)的原位聚合,通过"直接离子交换"法改变了薄膜表面的对阴离子.用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了聚合物薄膜表面典型元素的化学状态,用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,用椭圆偏光仪测量了薄膜的厚度,并用接触角仪对薄膜表面的静态水接触角进行了测量.结果表明,聚合离子液体薄膜成功接枝到了硅片表面,通过对离子的交换实现了薄膜表面润湿性的可控转变.     

UV固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂的合成与性能研究

以环氧树脂、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸、马来酸酐为原料,通过接枝反应-开环反应-酯化反应三步合成光固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂聚合物。采用红外光谱、热重法（TG）、差示扫描量热仪（DSC）、激光粒度分布仪等技术对光固化水性含氟树脂结构与性能进行了分析,结果表明:添加含氟单体使聚合物的力学性能明显提高,热稳定性增强,玻璃化转变温度明显降低,接触角显著增大;当n（环氧树脂）:n（甲基丙烯酸十二氟庚酯）=4:1时,光固化水性含氟树脂的综合性能最佳:乳液平均粒径为2.3 m,固化膜附着力为1级,硬度为6 H,耐冲击性120 cm.     

原子转移自由基聚合制备以SiO2为基底的聚苯乙烯刷

通过溴异丁酸十一烷基氯硅烷酯与SiO₂表面的羟基反应,制备出溴异丁酸十一烷基氯硅烷酯单分子层,并原位引发苯乙烯单体原子转移自由基聚合,制备了聚苯乙烯刷。用X射线光电子能谱、原子力显微镜及水接触角对SiO₂表面进行分析,结果表明,溴异丁酸十一烷基氯硅烷酯成功接枝到SiO₂表面,并得到了均匀致密的聚苯乙烯刷。凝胶渗透色谱测试表明,聚苯乙烯的数均分子量与单体转化率成线性关系,具有活性聚合的特征。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯多单体熔融接枝粉末聚丙烯

用转矩流变仪研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和粉末聚丙烯(PP)的熔融接枝反应。研究表明:采用粉末PP有利于吸收液态接枝单体,使各组分均匀分散在PP基体中,从而使GMA的接枝效率显著提高。加入第2单体苯乙烯(St)可有效控制PP降解,促进GMA接枝。通过对苯乙烯用量、引发剂用量、温度等影响接枝反应因素的系统研究,确定了优化的熔融接枝反应工艺条件为:在100 g PP粉末中,加入St和GMA各12 g,过氧化二异丙苯DCP 1.4 g,反应温度170℃时,GMA的接枝效率最高,可以达到94.0%,接枝率达11.3%,此时接枝产物的熔体流动速率(MFR)也最小。     

壳聚糖基蛋白质分子印迹聚合物的制备及识别性能研究

通过对壳聚糖化学改性,引入羧甲基和丙烯酸酯功能基,合成水溶性、可聚合和可交联的壳聚糖衍生物.FTIR分析结果表明,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)通过环氧基团开环反应与羧甲基壳聚糖(CM-CS)的羟基形成醚键键联,生成的壳聚糖衍生物(CMCS-GMA)可在过硫酸铵作用下发生聚合反应.采用表面接枝的方法在聚苯乙烯微孔板上形成CMCS-GMA的聚合物薄层,并用于在水相中印迹血红蛋白分子.蛋白质实验的结果表明,印迹聚合物结合血红蛋白的能力明显高于非印迹聚合物.进一步考察该印迹聚合物对血红蛋白的结构相似物(溶菌酶)的结合特性,显示了较高的识别选择性.