RAFT聚合制备两亲性嵌段共聚物及其应用研究

研究用两亲性嵌段共聚物和纳米二氧化硅制备超疏水表面.采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)合成了两亲性嵌段共聚物聚甲基丙烯酸叔丁酯-b-聚(4-乙烯基吡啶),用红外光谱,核磁共振,凝胶渗透色谱对聚合物进行了表征,将嵌段共聚物接枝到纳米二氧化硅上,形成一个有机无机杂化材料,通过调节pH值来控制杂化材料在水中的聚集行为,构筑了微纳双重结构的粗糙表面.该表面为超疏水表面,对水接触角达151°,滚动角5°.扫描电镜分析表面形貌表明:具有微纳双重结构的类似荷叶表面是形成超疏水的根本原因.     

溅射压强对光伏玻璃表面二氧化钛自清洁薄膜润湿性的影响

主要研究了溅射压强对光伏玻璃表面二氧化钛自清洁薄膜润湿性的影响。采用射频磁控溅射法制备了具有自清洁功能的二氧化钛薄膜,通过调控溅射压强改变薄膜润湿性。研究发现:薄膜中Ti元素主要以Ti+4形式存在。当溅射压强由0.4 Pa增加到0.6 Pa时,二氧化钛薄膜表面粗糙度由1.02 nm降低到0.65 nm,薄膜的水接触角由68.9°小幅下降到67.9°,随着溅射压强增加到1.4 Pa,薄膜表面粗糙度又升高到2.38 nm,薄膜的水接触角持续增加到87.5°,二氧化钛薄膜表现出亲水性;薄膜表面粗糙度变化与水接触角变化表现出相同的变化趋势,粗糙度变化有利于调节二氧化钛薄膜表面润湿性。当溅射压强为0.6 Pa时,二氧化钛薄膜滚动角最小,达到5°,此时薄膜的水接触角为最小角67.9°,表面自由能最大,为34.3 mJ/m2,有利于减小固液间相对运动的阻力。     

基于薄层毛细渗透技术的水泥和矿物掺合料动态接触角测定

为表征水泥和矿物掺合料与水的润湿性,采用薄层毛细渗透方法对水与不同水化时间的水泥净浆粉末及粉煤灰、矿渣粉、硅灰粉等矿物掺合料粉体的动态接触角进行了测试.结果表明,选用无水乙醇做参比液,水与水泥颗粒粉末表面的初始相对动态接触角约56°,随着水化的进行,动态接触角逐渐降低,最终稳定在(22±1)°.水在粉煤灰粉体和矿渣粉体表面的相对动态接触角分别为56°~60°和53°~63°,在硅灰粉体和CaCO3粉体表面的相对动态接触角分别约为43°和70°.就亲水性而言,由强到弱的顺序依次为:硅灰、水泥、粉煤灰、矿渣粉、CaCO3.水化水泥浆体粉末与水的接触角随水化进行逐渐减小并最终趋于恒定.     

含氟单体对丙烯酸酯多元共聚体系表面改性行为研究

以全氟辛基(N-乙基-N-丙烯酸乙酯基)磺酰胺(QG-F814)为改性剂,以溶液聚合的方法制备含氟丙烯酸树脂.通过测定水在聚合物薄膜表面的接触角的方法研究了含氟单体QG-F814对甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁脂(BA)、苯乙烯(ST)、α-甲基丙烯酸(MAA)四元共聚物表面性能的影响.研究表明,在共聚过程中适当时间加入少量(5wt.%)含氟单体就可以使共聚物表面获得很好的疏水性,使聚合物表面对水的接触角从80°增大到108°以上.     

BOPP膜表面接枝聚己内酯的研究

以异丙醇铝为催化剂,采用一步法和两步法在聚丙烯膜表面接枝聚己内酯。ATR-FTIR、XPS及表面水接触角测定分析证实了接枝反应的发生。采用一步法接枝可以得到平坦覆盖的接枝层,而用两步法接枝得到了细小颗粒分布的表面,膜表面氧与碳的摩尔比分别为0.167和0.141。接枝聚己内酯后,BOPP膜表面的水接触角由100°降低到82°。     

疏水性Al2O3膜表面的化学稳定性

采用长链烷基的硅氧烷对片式对称多孔Al2O3膜进行改性, 制备疏水性Al2O3膜.考察在不同环境下疏水Al2O3膜的化学稳定性, 采用接触角和红外光谱表征膜表面性质的变化. 结果表明:制备的疏水膜的水接触角约为142°; 在室温下的浓H2SO4和NaOH溶液中, 疏水膜具有良好的稳定性, 但是在120℃的浓H2SO4和80℃的NaOH溶中, 疏水表面很快被破坏, 转变成亲水表面;疏水Al2O3膜在多种有机溶剂中浸泡20d仍保持良好的稳定性.     

含氟丙烯酸酯乳液及膜表面性能

采用半连续滴加预乳化单体与引发剂水溶液的方法制备了平均粒径为120~130 nm的阴离子含氟丙烯酸酯乳液,并研究了含氟丙烯酸酯乳胶膜的表面性能。结果表明:乳胶膜的吸水率随氟单体含量的增大而下降,但氟单体的加入对膜的透湿率影响不大;乳胶膜经120°C处理后其对水的接触角随含氟单体含量的升高而增大,经160°C处理后氟原子在膜表面的富集增加一倍以上,膜表面自由能下降一倍,膜对水的接触角增大4倍,且提高温度可缩短热处理时间;热处理或含氟单体的加入可使丙烯酸酯膜表面粗糙度增加,从而使膜表面的拒水拒油性能提高。     

分子膜NMD膜驱剂的性能测试

分子膜驱油已成为提高采收率的一种新方法。为了深入认识其驱油机理 ,实验测定了两种NMD膜驱剂样品,并进行了讨论。NMD-100为阳离子度100%的分子侧链上含有—OH的梳型有机聚季铵盐,NMD-200为阳离子度24%的侧链上含有—OH的有机聚季铵盐。结果表明：NMD膜驱剂没有表面活性,不是表面活性剂;NMD膜驱剂能改变表面润湿性,可使水湿表面载玻片(相对接触角为48.25°)转变为弱水湿（800mg/L的NMD-100和NMD-200溶液的相对接触角分别为39.167°和42.833°）,可将油湿表面载玻片（99.583°）转变为弱水湿（分别为36.333°和49°）。NMD膜驱剂没有cmc。盐（NaCl）的加入对改变表面润湿性更为有利。NMD膜驱剂的强烈吸附作用改变了砂岩表面的性质,引起原存在状态的变化,从而有利于原油的采出,注入NMD-200后,水驱采收率由31.4%上升到38.6%,而注入NMD-100膜剂后,水驱采收率由38.6%上升到48.1%。NMD-100膜驱剂能更好地改变岩石表面润湿性和提高水驱采收率。     

CD133功能化肝素/胶原蛋白多层膜改性小口径膨胀体聚四氟乙烯人造血管

小口径膨胀体聚四氟乙烯(ePTFE)人造血管是血管移植手术中最常见的替代品之一,然而术后血栓的形成和血管内腔的再狭窄是导致手术失败的重要因素。采用静电层层自组装的方法构建CD133功能化肝素/胶原蛋白(HEP/COL)多层膜可以抑制血栓的形成,并且为血管的内皮化提供可能;通过扫描电镜、红外谱图跟踪HEP/COL多层膜的组装过程,利用激光共聚焦显微镜来证明抗体的接枝。结果发现,CD133功能化的HEP/COL多层膜成功地覆盖到了ePTFE人造血管表面;接触角从127°减小到106°,表明血管的浸润性得到提高;血小板吸附的实验结果表明,改性后的人造血管表面血小板吸附数量明显减少,具有良好的抗凝血性。     

辉光放电空气等离子体改性聚砜膜的研究

为了研究空气中等离子体改性对聚砜(PSF)超滤膜性能的影响,通过辉光放电空气等离子体对聚砜膜进行表面改性,采用亲水接触角法评价了改性条件对聚砜膜表面性质的影响规律.采用牛血清蛋白溶液作为类蛋白污染物进行试验,评价了改性前后聚砜膜的渗透性、污染率、恢复率等性能.结果表明,聚砜膜表面经等离子体处理后,表面润湿性发生变化,在最佳表面改性条件(放电功率8W,放电时间30s)下,膜表面的水接触角从69°下降到20°.改性后的聚砜膜渗透性能提高,抗污染性能得到了明显改善.