MAH等离子体改性PVDF薄膜表面的亲水性研究

以马来酸酐(MAH)低温等离子体接枝聚合的方法对聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜表面进行亲水改性.分析了袁面的MAH化学结构;考察了等离子体功率与表面聚合量和表面水接触角的关系;讨论了改性薄膜在热浓硫酸中长期作用的结果.结果表明:等离子体使MAH在表面双键打开并接枝聚合;聚合量随处理功率的增加呈先上升后下降的趋势,30W时最大;经过等离子体处理后,水接触角由97°下降至45°～70°,水解后降低至40°～55°,30W的改性膜表面水接触角最小;改性薄膜在热浓硫酸中作用1000h后,MAH聚合物没有被腐蚀掉,与未浸泡硫酸试样相比,水接触角变化不大.     

聚四氟乙烯膜表面的苯胺聚合沉积亲水改性研究

采用苯胺(An)分散聚合原位成膜的方法对等离子体预处理的聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜进行亲水化改性,实验通过SEM、接触角测量等表征了PTFE膜的结构和表面亲水性质.试验结果表明,FTFE膜表面是内部留有孔道的纤维交织结构,有较强的疏水性;等离子体处理使聚合峰值提前,后期聚合速率增大,有利于An在PTFE膜的表面聚合沉积.接触角测试表明PANI/PTFE复合膜比原始膜的亲水性有了较好的改观.     

表面接枝改性聚酰胺复合反渗透膜及其性能研究

以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体、过硫酸钾-焦亚硫酸钠溶液为引发剂体系,通过在聚酰胺复合膜表面进行接枝聚合改性处理,得到亲水性聚酰胺复合反渗透膜.采用衰减全反射红外光谱、场发射扫描电子显微镜、接触角测量仪等仪器分别对膜表面的化学结构、表面形貌和亲水性能进行表征.结果表明,亲水性单体接枝改性提高了膜的亲水性和抗污染性能,且会影响膜的分离性能;当接枝单体HEMA溶液质量分数为4%时,制备的膜综合性能最好,脱盐率最高为99.67%,水通量为40.7 L/(m~2·h),亲水性和抗污染性能较好.     

原子转移自由基聚合法亲水改性超大孔聚苯乙烯微球

采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法,以超大孔聚苯乙烯微球表面的苄氯为引发位点,引发亲水性单体甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)在其表面进行接枝聚合,制备亲水性超大孔聚苯乙烯微球。改性后的微球的化学组成及表面形貌,分别通过傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜进行了表征;亲水化的微球的接触角与改性前相比,从128.2°降到2.5°;同时测试了该微球对蛋白生物大分子的非特异性吸附,其蛋白回收率在90%以上,该亲水化的微球表面含有丰富的羟基,便于衍生为各种分离模式的生化分离介质,有望应用于蛋白快速分离纯化领域。     

不同作用距离下玻璃纤维增强的氰酸酯基复合材料表面等离子体活化研究

用等离子体处理技术对不同作用距离下的玻璃纤维增强的氰酸酯基复合材料表面进行活化处理,通过对处理前后的材料表面进行接触角、表面能、表面形貌、红外光谱等宏观微观性能的对比分析,获得了不同距离下等离子体表面活化处理的作用规律。结果显示:在同一工作电压下,随着作用距离的增加,材料表面的接触角越来越大,表面能随着作用距离的增加而降低,材料表面浸润性和表面能显著提高;表面形貌显示,等离子体活化处理之后,表面树脂碎片颗粒变小,露出了玻璃纤维,粗糙度增加,并且随着作用距离的减小,粗糙度增加的程度变大;红外光谱显示等离子体活化处理后复合材料表面酯基C—O键断裂,酯基数量降低,而硝基、酮基、羧基、醇羟基的数量相应的增加,表面极性增强,随着作用距离的增加,材料表面增加的硝基、酮基、羧基、醇羟基等官能团的数量也越来越少。     

不同作用距离下玻璃纤维增强的氰酸酯基复合材料表面等离子体活化研究北大核心CSCD

用等离子体处理技术对不同作用距离下的玻璃纤维增强的氰酸酯基复合材料表面进行活化处理,通过对处理前后的材料表面进行接触角、表面能、表面形貌、红外光谱等宏观微观性能的对比分析,获得了不同距离下等离子体表面活化处理的作用规律。结果显示:在同一工作电压下,随着作用距离的增加,材料表面的接触角越来越大,表面能随着作用距离的增加而降低,材料表面浸润性和表面能显著提高;表面形貌显示,等离子体活化处理之后,表面树脂碎片颗粒变小,露出了玻璃纤维,粗糙度增加,并且随着作用距离的减小,粗糙度增加的程度变大;红外光谱显示等离子体活化处理后复合材料表面酯基C-O键断裂,酯基数量降低,而硝基、酮基、羧基、醇羟基的数量相应的增加,表面极性增强,随着作用距离的增加,材料表面增加的硝基、酮基、羧基、醇羟基等官能团的数量也越来越少。     

组织工程用PEGDA水凝胶材料低温等离子体接枝聚合

采用自由基聚合法合成了聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)共聚物水凝胶,材料表面在非反应性气体氩气气氛下进行等离子体表面处理,并在紫外光辐照条件下进行丙烯酰胺接枝共聚。红外谱图证明PEGDA/HEMA共聚物水凝胶上接枝了酰胺基团,材料的亲水性提高,等离子体表面处理后,材料表面形成含氧基团,氮原子含量增加。     

低温等离子体处理对纤维毡润湿性能的影响

通过低温等离子体技术对纤维毡进行表面改性,提高其表面润湿性。对未经过任何处理的熔喷聚乙烯纤维毡进行低温等离子体处理,通过接触角测量仪、红外光谱仪和扫描电镜对经过空气等离子体及丙烯酸气相等离子体处理的纤维毡进行表面接触角、官能团以及纤维表面形貌等特征进行表征。结果显示,随着放电时间和放电功率的增加,纤维毡表面亲水性得到了不断提升,改性后的纤维表面接枝了羟基(—OH)、醛基(—CHO)及羰基(C=O)等亲水性官能团,且表面形貌发生了一定的变化,表面微观粗糙度有所增大。这些一系列变化最终使纤维毡表面润湿性得到了有效改善。     

马来酸酐等离子体改性聚偏氟乙烯的表面结构及亲水时效性

用马来酸酐(MAH)等离子体对聚偏氟乙烯(PVDF)表面进行接枝聚合改性。以红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、水接触角对其表面的组成、形貌及结构进行了表征和测定分析。结果表明,MAH等离子体放电可直接形成开环的羰基结构,时间短时,刻蚀和接枝聚合作用并存,随放电时间的延长,逐渐以接枝聚合作用为主,聚合MAH和开环的羰基结构均增加,可形成连续的层状接枝聚合物,并趋于一个稳定值,其厚度大于10 nm。PVDF表面水接触角随着放电时间的延长而迅速减小,并趋于稳定,约50°,放置30d,PVDF表面水接触角基本稳定,时效性好。     

马来酸酐等离子体改性聚偏氟乙烯的表面结构及亲水时效性EI北大核心CSCD

用马来酸酐(MAH)等离子体对聚偏氟乙烯(PVDF)表面进行接枝聚合改性。以红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、水接触角对其表面的组成、形貌及结构进行了表征和测定分析。结果表明,MAH等离子体放电可直接形成开环的羰基结构,时间短时,刻蚀和接枝聚合作用并存,随放电时间的延长,逐渐以接枝聚合作用为主,聚合MAH和开环的羰基结构均增加,可形成连续的层状接枝聚合物,并趋于一个稳定值,其厚度大于10 nm。PVDF表面水接触角随着放电时间的延长而迅速减小,并趋于稳定,约50°,放置30d,PVDF表面水接触角基本稳定,时效性好。     

亲水性嵌段共聚物的制备及在锂电池隔膜中的应用

65℃下,以4-氯-α-甲基苯乙烯(CMS)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,偶氮二异丁氰(AIBN)为引发剂,采用自由基聚合制备大分子引发剂Poly(CMS-co-GMA)。升高温度至90℃,通过Poly(CMS-co-GMA)再引发甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)聚合制备嵌段共聚物PGMA-b-PHEMA。利用氢键自组装技术将PGMA-b-PHEMA引入到锂电池用聚丙烯(PP)隔膜表面,获得具有良好亲水性与耐热性的改性隔膜。考察不同自组装条件对隔膜性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱表征聚合物结构,原子力显微镜表征自组装膜的表面形貌变化,透气率、热收缩率、水接触角表征自组装膜性能。结果表明,经过改性后的隔膜热收缩率可降至2%,水接触角可减小至33°。     

马来酸酐等离子体聚合改性聚丙烯多孔膜的表面结构与亲水性

以马来酸酐为单体,采用低温等离子体聚合的方法对聚丙烯(PP)多孔膜的表面进行改性。红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等结果表明,马来酸酐以双键聚合,同时伴随着酸酐的开环。低处理功率时以表面聚合为主,酸酐结构破坏较轻,延长聚合时间可以提高聚合量;高处理功率时以气相聚合为主,酸酐结构的破坏加剧,易产生交联结构。马来酸酐等离子体聚合物水解后可产生羧基,但水解作用并不完全,膜表面的亲水性与等离子体聚合条件及聚合物结构紧密相关。     

壳聚糖膜表面的氦等离子体改性研究

采用溶液浇铸法制备了壳聚糖膜,通过氮等离子体对壳聚糖膜进行表面改性以提高其表面亲水性.采缮用扫描电子显微镜(SEM)、表面接触角分析仪和X射线光电子能谱(XPS)对改性前后壳聚糖膜的表面结构和性能进行分析和表征,研究了不同等离子体处理时间和不同放电功率对壳聚糖膜表面结构和性能的影响.结果表明:经氮等离子体处理后,壳聚糖膜的表面接触角可由103.0°降为48.8°,表面亲水性得到明显改善.由XPS分析得知,膜表面的氧、氮含量及氧碳比增加,表面的C-C键发生了断裂而生成新的>C=O(COOR、COOH或CONH)等极性基团,从而使其亲水性增强.     

聚酯薄膜表面接枝含氟丙烯酸酯共聚物及其细菌粘附行为研究

利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜表面接枝甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚物。通过红外光谱仪(ATR-FT-IR),X射线光电子能谱仪(XPS)以及扫描电镜(SEM),研究不同反应时间下接枝共聚物对PET薄膜表面组成、结构及性能的影响;利用接触角测试对比研究PET薄膜接枝改性前后的表面疏水性;采用平板菌落计数的方法研究薄膜改性前后的微生物粘附性。结果表明:随着反应时间延长,PET薄膜表面水接触角不断增大,当反应时间为12h时达99.5°,疏水性显著提高;PET薄膜表面对微生物的粘附量随着反应时间的延长而逐渐减少。     

大气压射流等离子体引发PVC表面接枝聚合季铵盐及其抗菌性的研究

为了提高医用聚氯乙烯(PVC)抗菌性,采用大气压等离子体射流(APPJ)技术对PVC表面接枝并制备季铵盐(QAC)涂层。通过纹影仪和发射光谱仪诊断了等离子体射流的流动状态和活性组分,结合静态水接触角方法、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪表征和分析APPJ处理前后PVC表面的亲水性、微观形貌和化学组分,并测试了季铵盐/PVC对大肠杆菌的抗菌性能。结果表明,随着放电电压的增大,与PVC接触区域的等离子体射流流动状态从层流向湍流转变,PVC表面亲水性增强,改性后的PVC表面水接触角最低可达26°,含氧官能团含量高达31.02%(原子分数)。放电电压的增大,有助于PVC表面含氧官能团量的提升,并促进季铵盐在PVC表面的接枝和聚合形成致密涂层,提高其对大肠杆菌的抗菌性能。     

原子转移自由基聚合法在硅橡胶表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯

采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在室温硫化硅橡胶表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。通过衰减全反射傅立叶变换红外光谱(FT-IR/ATR)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后硅橡胶表面结构、表面形貌及表面润湿性进行表征。结果表明,在硅橡胶表面成功接枝了PMMA;随着聚合时间的延长,单位面积上的接枝量逐渐增大,当聚合时间为16h时,接枝量达到3.75mg/cm2;接触角从108.8°下降到71.7°;表面自由能从17.7mN/m增大到32.0mN/m。     

原子转移自由基聚合法在硅橡胶表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯EI北大核心CSCD

采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在室温硫化硅橡胶表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。通过衰减全反射傅立叶变换红外光谱(FT-IR/ATR)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后硅橡胶表面结构、表面形貌及表面润湿性进行表征。结果表明,在硅橡胶表面成功接枝了PMMA;随着聚合时间的延长,单位面积上的接枝量逐渐增大,当聚合时间为16h时,接枝量达到3.75mg/cm2;接触角从108.8°下降到71.7°;表面自由能从17.7mN/m增大到32.0mN/m。     

UV固化含氟聚丙烯酸酯的制备

以甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、苯乙烯为聚合单体,偶氮二异丁腈为引发剂,通过溶液聚合制得了含氟羟基聚丙烯酸酯共聚物(PGHES),以含异氰酸酯的不饱和单体HIp与共聚物PGHES侧链上的羟基反应制得光敏性含氟聚丙烯酸酯(U-PGHES)。用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)表征聚合物结构;用凝胶渗透色谱(GPC)及差示扫描量热仪(DSC)表征聚合物分子量及玻璃化转变温度;用光学接触角测量仪测量了聚合物固化膜接触角并计算得到表面能。结果表明,固化膜表面能随U-PGHES中含氟量的增加而降低,当含氟量达到9%时,表面能降低趋缓。     

棉织物表面引发聚合亲水性高分子膜的研究

以马来酸酐预接枝修饰纯棉机织物,重点探究了紫外光引发聚合甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的浓度对其在修饰后棉织物表面聚合膜形貌的影响和膜形貌对织物表面结构和亲水性的影响.研究表明,马来酸酐在DMF/LiCl(5%)体系中,反应温度T=90℃、时间t=4h、浓度为1.5mol/L时,在织物表面的接枝率可达到8.87%;红外光谱分析发现,接枝后的棉织物在1 728cm-1和1 641cm-1处出现了明显的羰基峰和碳碳双键峰.通过场发射扫描电子显微镜和水接触角仪对PHEMA聚合膜在织物表面的形貌结构及亲水性进行了表征.结果表明,PHEMA聚合膜较好地覆盖了纤维之间的孔隙;织物表面的亲水性有所下降,其水接触角最高可达130°左右,但大约16s后全部渗进织物内部.     

HEMA-NVP共聚物表面性能研究

室温下,以质量分数为0.2%的2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)为引发剂,0.5%的二乙二醇甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,在紫外光照下合成了甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)-N-乙烯吡咯烷酮(NVP)二元共聚物水凝胶.探讨了共聚物表面的润湿性、脱水性及对牛血清蛋白(BSA)的吸附性.试验表明,材料薄膜表面接触角随着NVP含量增大及接触时间的延长而减小;BSA通过物理作用吸附于水凝胶薄膜表面,BSA吸附量随时间延长及吸附液初始浓度升高而增大;随着共聚物中NVP含量的增大,BSA吸附量增大,而释放量减小;脱水试验表明水凝胶薄膜的脱水速率随NVP及交联剂含量的增大而减小.