分子结构对含氟丙烯酸酯嵌段聚合物/环氧树脂自分层涂料的影响

利用电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP)合成了一系列不同共聚组成及相对分子质量的聚甲基丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸十二氟庚酯(PBMA-b-PDFHMA)嵌段共聚物,并将其与环氧树脂E-20共用制备了混合涂料.基于各个组分及基材的表面能对混合涂料的分层行为进行了理论预测.通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜证实了部分涂料在固化阶段发生了明显的分层行为.当相对分子质量较小时,含氟链段的含量对分层行为影响不大;当相对分子质量较大,含氟链段含量高时,自分层行为才容易发生.当合氟嵌段聚合物相对分子质量为1×104,含氟链段占嵌段共聚物质量的20％时,自分层涂料漆膜分层情况最好且水接触角达到108°.当含氟嵌段聚合物相对分子质量为3×104,含氟链段含量为20％时,其综合性能最优.     

PBMA-b-PDMS-b-PBMA嵌段聚合物的合成与表征

以羟基封端的聚二甲基硅氧烷和α-溴代异丁酰溴为原料,制备了双官能度Br-PDMS-Br,并以此为大分子引发剂,CuCl和2,2’-联吡啶为催化剂,通过原子转移自由基聚合制备了聚甲基丙烯酸丁酯-聚二甲基硅氧烷-聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA-b-PDMS-b-PBMA)三嵌段聚合物。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁(1 H NMR)、凝胶渗透色谱分析仪(GPC)、热失重分析仪(TGA)、接触角测试仪、扫描电子显微镜(SEM)对三嵌段聚合物的结构及聚合反应进行了表征与测试。结果表明三嵌段聚合物具有较好的热稳定性、疏水性和微相分离。     

氟硅三嵌段聚合物的合成及其表面性能

以双端羟丙基聚硅氧烷与α-氯代异丁基酰氯反应得到多官能团大分子引发剂Cl-PDMS-Cl,以CuCl为催化剂、N-(2-吡啶亚甲基)-1-丙胺(PMPA)和2,2′-联吡啶(BPY)为催化剂配体,通过原子转移自由基聚合反应(ATRP)合成了聚甲基丙烯酸六氟丁酯-聚硅氧烷-聚甲基丙烯酸六氟丁酯(PHFBMA-b-PDMS-b-PHFBMA)。通过傅里叶变换红外光谱仪(IR)、核磁(NMR)对三嵌段聚合物的结构行了表征。以水/油接触角为主要指标,考察了聚合物中氟硅含量、溶剂及成膜温度对聚合物涂膜表面性能的影响,结果表明:以醋酸仲丁酯为溶剂,结构为HFBMA10-DMS88HFBMA10的三嵌段聚合物在100℃成膜,涂膜水、油接触角可达135.50°和123.33°,涂膜性能优良。     

含氟丙烯酸酯聚合物微球填充环氧树脂涂料的结构及性能EI北大核心CSCD

通过分散聚合制备了聚甲基丙烯酸十二氟庚酯和(甲基丙烯酸十二氟庚酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)共聚物微球,将其填入环氧树脂中得到聚合物微球/环氧树脂复合涂料。采用傅里叶变换红外光谱表征共聚微球表面的化学组成,通过扫描电子显微镜及激光粒度分析仪表征微球微观结构及粒径分布。通过电化学交流阻抗法测试复合涂层的耐腐蚀性能,经过60 d的测试,填入含氟聚合物微球漆膜的阻抗值依旧保持在10^(9)Ω·cm^(2),表明聚合物微球能够有效阻碍腐蚀介质的渗透使涂层达到长期耐腐蚀的效果,并且吸水率测试结果表明微球的填入可以将漆膜的吸水率从1.75%降低至0.7%。此外,通过紫外老化分析证明了含氟聚合物的加入能够改善漆膜的耐紫外老化性能。     

含氟丙烯酸酯聚合物微球填充环氧树脂涂料的结构及性能

通过分散聚合制备了聚甲基丙烯酸十二氟庚酯和(甲基丙烯酸十二氟庚酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)共聚物微球，将其填入环氧树脂中得到聚合物微球/环氧树脂复合涂料。采用傅里叶变换红外光谱表征共聚微球表面的化学组成，通过扫描电子显微镜及激光粒度分析仪表征微球微观结构及粒径分布。通过电化学交流阻抗法测试复合涂层的耐腐蚀性能，经过60 d的测试，填入含氟聚合物微球漆膜的阻抗值依旧保持在109Ω·cm2，表明聚合物微球能够有效阻碍腐蚀介质的渗透使涂层达到长期耐腐蚀的效果，并且吸水率测试结果表明微球的填入可以将漆膜的吸水率从1.75%降低至0.7%。此外，通过紫外老化分析证明了含氟聚合物的加入能够改善漆膜的耐紫外老化性能。     

星形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的合成与表征

以不同臂数和分子量的星型聚乙二醇(sPEG)和L-丙交酯为原料,采用开环聚合法合成了以星型聚乙二醇为内部嵌段、聚L-乳酸为外部嵌段的多臂星形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(sPEG-b-PLLA)。研究了sPEG的臂数、分子量及L-丙交酯/sPEG投料比等参数对产物结构与性能的影响。并分别用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)对产物进行了表征,证实所合成的嵌段共聚物具有预期的结构。结果表明,sPEG-b-PLLA为结晶性聚合物,且表现出与PLLA相似的晶型,随着PLLA链段的增加,产物的结晶度也呈增大的趋势;与PLLA相比,sPEG-b-PLLA的接触角随着PEG链段的增多而增大,表明其亲水性明显改善。     

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°。     

多嵌段共聚物PGMA-PBMA-PDMS-PBMA-PGMA的ATRP合成与表征

采用聚二甲基硅氧烷大分子(Br-PDMS-Br)为引发剂,CuCl为催化剂,2,2’-联吡啶(bpy)为配体,甲基丙烯酸丁酯(BMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法,合成含有反应性环氧基的多嵌段共聚物PGMA-PBMA-PDMS-PBMA-PGMA。利用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、原子力显微镜(AFM)和热重分析(TG)方法对其分子量、分子结构、相形态及热稳定性进行研究。研究表明,多嵌段共聚物分子量可控,多分散性低(PDI=1.14～1.40);在微观相上形成有序纳米结构,粒径大小100 nm～2μm;多嵌段聚合物低分解温度为270℃,高分解温度为480℃,具有良好的热稳定性;由于引入反应性基团环氧基,大大扩大了其应用范围。     

聚酯-聚醚-聚硅三元嵌段共聚物的制备及亲水性能研究

采用酯交换-缩合聚合工艺,以对苯二甲酸二甲酯(DMT),乙二醇(EG)以及通过硅氢加成工艺制备的聚醚-聚硅嵌段共聚物为单体,合成聚酯-聚醚-聚硅三元嵌段共聚物亲水材料。采用IR、1 H-NMR、TGA、SEM,接触角测试研究了聚酯-聚醚-聚硅三元嵌段共聚物的组成、结构与润湿性能的关系。研究表明聚酯-聚醚-聚硅三元嵌段共聚物材料具有良好的亲水性能,而且随着聚酯含量的增加,亲水基团增多,亲水性能明显改善。     

表面负载聚苯胺纳米线聚合物复合微球的制备及其防腐性能研究

采用分散聚合和"受限聚合-原位生长"法分别制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)微球和PGMA@PANI(聚苯胺)复合微球,通过改变聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)含量以及甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)浓度实现对PGMA微球粒径和分散度的调控。在此基础上,通过改变苯胺(An)/PGMA、CTAB/An的比例、正戊醇的添加来调控PGMA@PANI复合微球的形貌。结果表明,在0.10g/mL GMA、10%(wt,质量分数,下同)PVP、50%十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和30%An条件下,可得到均匀负载PANI纳米线的聚合物复合微球。以复合微球为防腐助剂制备环氧型防腐涂料的测试结果显示:PGMA@PANI复合微球的添加量为4.5%时,防腐涂层耐盐雾时间为816h,耐盐水时间为960h,展现了较好的防腐性能和机械性能。