环氧氯丙烷交联聚乙烯醇膜的制备与性能

在碱性条件下用环氧氯丙烷(EPI)溶液对聚乙烯醇(PVA)膜进行交联改性,研究了EPI质量分数对PVA膜的耐水性、力学性能和表面亲水性的影响。研究结果表明:通过交联反应,提高了PVA膜的耐水性和力学性能,降低了其表面亲水性;随着EPI质量分数的增加,PVA膜的拉伸强度不断增强,当EPI质量分数为8%时,PVA膜的拉伸强度可达43.9MPa。     

分子沉积膜驱剂对油藏矿物润湿性的影响

分子沉积膜驱油 (简称MD膜驱油 )是一种新的提高原油采收率技术 .为考察MD膜驱剂吸附对不同性质的矿物表面润湿性的影响 ,利用Washburn法分别研究了水和正庚烷在这些矿物上的润湿性变化 .结果表明 ,具有强亲水活性中心的表面吸附MD膜驱剂后 ,亲水性会减弱 ;亲水性较弱的表面吸附MD膜驱剂后 ,水润湿性变化不大 ;中间润湿性的表面吸附MD膜驱剂后 ,水润湿性增强 .MD膜驱剂处理前后不同矿物表面亲水性和亲油性的变化幅度不尽一致 ,说明研究油藏矿物表面MD膜润湿性时需同时考察亲水性和亲油性 .     

两亲聚合物改性聚偏氟乙烯膜及其渗透性能

采用大分子单体法合成了含有聚氨酯丙烯酸酯链段和聚甲基丙烯酸甲酯链段的两亲聚合物。将两亲聚合物添加到聚偏氟乙烯(PVDF)原材料中通过相转化法制得聚合物分离膜。通过红外光谱(FT-IR)表征了大分子单体的结构,用凝胶渗透色谱(GPC)仪测定了两亲聚合物的分子量;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜表面形貌;研究了超滤膜的纯水渗透通量、截留性能、膜表面亲水性和耐污染性等性能。研究表明,随着两亲聚合物含量从0增加到15%,纯水渗透通量由纯PVDF膜的23 L/(m2.h)提高到122 L/(m2.h),膜表面水接触角下降,膜渗透通量衰减实验表明膜的耐污染性得到提高。     

有机硅改性丙烯酸酯系乳液的制备及性能

通过半连续预乳化法,用八甲基环四硅氧烷(D4)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)对苯丙聚合物乳液进行改性。探讨D4开环聚合催化剂十二烷基苯磺酸(DBSA)的加入方式和引发剂、KH570、D4及丙烯酸羟乙酯(HEA)的用量对乳液性能的影响。当催化剂DBSA全部加入到底料中时,有利于稳定乳液的制备。确定了制备稳定的有机硅改性丙烯酸酯乳液的最佳组分,对乳胶膜的力学性能和耐水性进行了表征。     

表面活性剂在微胶囊表面吸附的动力学模拟

采用耗散粒子动力学(Dissipative Particle Dynamics,DPD)方法,模拟了表面活性剂在接枝型两亲性共聚物形成的微胶囊表面的吸附情况。对亲水性聚合物的接枝密度和长度对表面活性剂吸附的影响进行了研究。结果表明,接枝亲水性聚合物能有效的阻止表面活性剂在微胶囊表面的吸附,当接枝长度不变时,接枝密度在2~5根枝时既能有效的阻止表面活性剂的吸附,又能保持微胶囊的形状,此时,亲水部分与憎水部分的体积比在0.1667~0.4167之间;当接枝密度固定时,接枝长度大于4个珠子时就能有效的阻止表面活性剂的吸附。     

PVDF膜亲水性改性研究进展

综述了聚偏氟乙稀(PVDF)膜的亲水改性技术及其研究进展，主要改性方法有表面改性和共混改性。表面改性分为表面涂覆和表面接枝，表面接枝可以通过等离子、福照和表面光实现。与PVDF共混的添加剂有亲水性聚合物、无机纳米粒子和两性聚合物。改性后膜的亲水性和抗污染性在一定程度上得到了提高。     

两亲梳型嵌段共聚物的合成及其对PAN膜的改性

以咔唑二硫代甲酸苄基酯（BCBD）为 RAFT 试剂,苯乙烯（St）、N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）和丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯（A-mPEG）为共聚单体,合成了具有不同 mPEG 和 P（A-mPEG）链长的两亲梳型嵌段共聚物 P（St-co-DMAM）-b-PDMAM-b-P（A-mPEG）x,利用1H-NMR 和 GPC 对聚合物结构进行表征．将此共聚物用于聚丙烯腈（PAN）薄膜的表面吸附改性,探讨了PEG链长及含量对改性效果的影响．接触角测试表明,该聚合物可很好地吸附在膜表面,并明显提高膜的亲水性．随PEG链长及其含量的增加,嵌段共聚物的改性效果增加;在适宜条件下,经聚合物吸附改性后,PAN 膜接触角由72.2°降低至24.8°;改性 PAN 薄膜表面牛血清蛋白（BSA）吸附量最低降至0.672,μg/cm2,为未改性PAN膜的11.1%左右．     

热致相法制备聚丙烯—聚乳酸共混中空纤维膜及其性能测试

采用热致相分离法制备了等规聚丙烯(iPP)-聚乳酸(PLA)共混中空纤维膜,并在碱性条件下水解膜表面的聚乳酸而产生亲水性基团,从而提高共混膜的表面亲水性.讨论了热致相法制膜中稀释剂配比对于共混膜的力学性能以及气体渗透性能的影响,表征了水解前后膜的接触角变化.电镜结果表明,聚乳酸颗粒呈10~20μm多孔状球状粒子均匀分散于共混膜的内部和表面,两种高分子组分表现为部分相容.此外力学性能结果发现共混膜的断裂伸长率高于iPP膜,而气体渗透性能结果证明稀释剂配比为5∶5时通量最佳.最后接触角测试表明,共混膜水解后亲水性获得大幅度提高.     

聚偏氟乙烯膜表面亲水改性

分3步对聚偏氟乙烯(PVDF)膜进行亲水改性,首先采用碱液处理脱除PVDF微孔膜表面的氟化氢(HF),然后通过热聚合接枝在PVDF微孔膜上接枝丙烯酸(AA),最后通过酯化反应在PVDF-g-AA链上酯化聚乙二醇PEG(200),以改善PVDF膜亲水性.优化了碱液处理条件对PVDF膜接枝率的影响,并研究了不同接枝率对膜性能的影响.测定了改性前后膜的化学结构、表面接触角、水通量和蛋白吸附等.结果表明,随着接枝率的增加(≤15wt%),改性后膜表现出优异的抗污染性和亲水性.     

MD膜驱剂与季铵盐对油藏矿物润湿性的影响

用Washburn法对比了单分子双季铵盐MD膜驱剂、四乙基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对油藏矿物润湿性的影响。研究结果表明,油藏矿物吸附MD膜驱剂或(Et)4NB亲水性大于CTAB,大庆、中原油砂吸附MD膜驱剂或(Et)4NB亲水性增加;油藏矿物吸附不同季铵盐亲油性大部分降低。沥青质油藏矿物(除沥青质-高岭土)吸附不同季铵盐亲油性都有增加; 油砂及沥青质油砂吸附MD膜驱剂亲油性小于(Et)4NB和CTAB,对油田的水驱和三次采油具有重要意义。     

两亲性多臂星形聚合物的合成及其对聚乳酸纤维改性的应用研究

聚乳酸(PLA)是一种来源于可再生资源的热塑性脂肪族聚酯,具有诸多优异的性能,如生物可降解性、生物相容性及良好的机械性能,在生物医疗领域中得到了广泛应用.但是,PLA的高度疏水性不利于细胞在其表面的黏附,而且在体内降解的周期较长,这些缺点在一定程度上限制了聚乳酸在生物医疗领域中的应用.为了解决这一问题,该文采用开环聚合(ROP)与原子转移自由基聚合(ATRP)相结合的方法合成了两亲性多臂星形聚合物CD-(PCL-b-PAA)₂₁,并通过静电纺丝技术电纺CD-(PCL-b-PAA)₂₁和PLA的混合溶液制备了系列复合纤维膜.通过扫描电镜(SEM)和接触角仪对膜的形貌和表面润湿性能进行了表征.测试结果显示:电纺纤维表面光滑、无液滴或断裂等缺陷,这表明CD-(PCL-b-PAA)₂₁同PLA基体间的相容性良好,且随着CD-(PCL-b-PAA)₂₁含量的增加,纤维膜水的接触角逐渐减小,这意味着其表面的润湿性能逐渐提高,这为拓展PLA在生物领域中的应用提供了新途径.     

长链疏水改性苯丙共聚物乳液的合成及固沙性能

以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为软单体,丙烯酸十八酯(SA)为功能单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂,采用种子乳液聚合,制备了长链疏水改性苯丙共聚物乳液,采用氢核磁共振(1H NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)等对共聚物进行表征并研究其固沙性能. 结果表明:当乳化剂SDS与OP-10的质量比为1 ∶ 1,亲油亲水平衡值(HLB)为27.50时,乳液最稳定,平均粒径为1.423 μm,乳液分散指数(TSI)为0.413. 丙烯酸十八酯质量分数为3%(占单体总质量的比例)时,聚合物热分解温度约为340 ℃,胶膜硬度达到3 H,吸水率降低至3.25%,水接触角提高至78.6°. 改性苯丙共聚物乳液作为固沙剂使用,当固沙剂固含量(质量分数)为15%、添加量为5 g/cm3时,沙柱的无侧限抗压强度为118.32 kPa、内聚强度为16.53 kPa、内摩擦角为8.68°,沙盘的相对冲刷保留率为98.2%,相对风蚀保留率为100%.     

UV固化亲水涂料的制备及性能研究

在丙烯酸酯亲水树脂上引入光敏单体甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）,使涂膜能常温固化且具有良好的亲水性和耐水性能。研究了引发剂和链转移剂摩尔分数对丙烯酸酯共聚物分子量、分子量分散度的影响,以及稀释剂、单体配比和GMA摩尔分数对涂膜亲水性和耐水性的影响。实验结果表明,当引发剂摩尔分数为1.2%,链转移剂摩尔分数为2%时,可制得分子量1300左右,分子量分散度185的丙烯酸酯共聚物;当GMA摩尔分数为15%（相对于AA物质的量）、稀释剂为丙烯酸羟丙酯（HPA）且质量分数为30%、AA与HPA的质量比为6∶4时,薄膜亲水和耐水的综合性能达到最佳,亲水角为14.2°,失重率为1.61%。     

用于复合纳滤膜的PAN基底膜的改性及性能表征

采用湿法相转换法制备PAN基膜,并对基膜进行改性,使其腈基水解生成羧基.通过环境扫描电镜观察了改性前后的膜孔形态,利用测接触角对改性前后膜的亲水性进行比较,用红外光谱对改性前后的膜组成进行比较.结果表明,改性后的膜的亲水性增强,改性膜上有羧基生成且性能得到了提高.     

PVDF-g-PAA共聚物的制备及其改性PVDF膜

为了改善聚偏氟乙烯（PVDF）膜的亲水性,本文通过自由基聚合法,以水/乙醇混合溶液为溶剂,合成了以PVDF为主链,聚丙烯酸（PAA）为侧链的PVDF-g-PAA两亲性共聚物。通过改变丙烯酸（AA）浓度合成了三种不同接枝率的PVDF-g-PAA共聚物,红外(FT-IR）及热重分析(TGA)结果显示接枝率以AA单体浓度10%为最高。以PVDF-g-PAA共聚物为膜材料,采用浸没沉淀法制备膜,通过扫描电子显微镜（SEM）、接触角测试和过滤实验考察膜的形貌及性能。结果表明,随着接枝率的升高,改性膜的平均孔径及孔隙率随之增大,接触角随之降低,表明其亲水性有很大的改善。在保持较好分离效果的基础上,改性膜的水通量及通量恢复率比原膜分别提高了3.78倍和0.76倍,表明其渗透性能及抗污染性能都有很大改善。     

纳米ZnO改性PVDF超滤膜的性能

 为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的应用能力,采用相转化法制备了纳米ZnO 改性PVDF超滤膜。分析了纳米ZnO 的添加量对膜结构及性能的影响。通过孔隙率测定、接触角测量、扫描电子显微镜、原子力显微镜、材料试验、超滤实验分别对膜的孔隙率、亲水性、微观结构、机械强度、纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率进行表征。结果表明,纳米ZnO 的质量分数为0.2%时,膜的接触角从改性前的76.3°降至63.4°,亲水性得到明显改善;孔隙率由53.4%升至54.1%;拉伸强度由2.09 MPa 升至2.82 MPa;纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率均有一定程度的提高;膜的断面结构规整,指状孔的尺寸较大,膜表面较光滑。     

新型含氟丙烯酸类聚合物的合成及其在棉织物上的应用

以氯磷酸-二(七氟丁基)酯和N-(p-羟基苯基)甲基丙烯酰胺为原料合成了一种新型的丙烯酰胺单体双七氟丁氧基甲基丙烯酰胺对苯氧基膦酸酯(FPA),并采用乳液聚合法,将FPA、甲基丙烯酸-1,3-双(二乙氧基膦酰胺基)异丙酯(BisDEAEPN)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸十八烷酯(SMA)共聚得到稳定的共聚物PFPA乳液.该PFPA乳液具有良好的拒水性能,经其整理的棉织物对水的接触角达到137°,同时该棉织物具有一定的阻燃性能,其极限氧指数(LOI)为26.5%.     

核-壳型含氟丙烯酸酯共聚物乳液的合成与表征

采用可聚合乳化剂(含双键的烷基醚硫酸盐,V-20S),以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)为单体,通过半连续滴加法合成了稳定核-壳结构的含氟丙烯酸酯共聚物乳液.研究了合成工艺条件对共聚物乳液及共聚物膜表面性能的影响,得出合成共聚物乳液的最佳工艺条件为:BA/MMA的质量比为2,引发剂过硫酸胺(APS)、V-20S用量分别为单体总质量的0.5wt%和2.0wt%.TEM证实了共聚乳液的核-壳结构;当DFHM为总单体的20wt%时,共聚物样品膜经XPS测得表面的氟元素含量可达11.37%,且表面接触角达到91°.     

核壳结构纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液粒子的制备及性能

采用种子乳液聚合法制备了低乳化剂含量的核壳结构纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液粒子,通过红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜 （TEM）、热重分析仪（TG）和水接触角仪对样品进行了表征。结果表明,核壳结构复合乳液粒子以纳米二氧化硅为核,聚丙烯酸酯为壳;复合乳液中乳化剂含量为丙烯酸酯质量的0.9%,随着纳米二氧化硅含量的增加,凝胶率增大,反应转化率降低,纳米二氧化硅大量存在于凝胶物中;核壳结构的纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液与水的接触角变小,复合乳液胶膜热稳性优于纯丙胶膜。