辐射接枝制备温度敏感PVDF膜性能研究

本文通过预辐照接枝法和共辐照接枝法合成出了具有聚偏氟乙烯(PVDF)骨架和聚N-异甲基丙烯酰胺(PNIPAAm)支链的双亲接枝共聚物。将合成的PVDF-g-PNIPAAm共聚物与PVDF进行溶液共混,通过浸没沉淀相转化法制备共混膜。结果表明,两种方法制备出的共混膜均表现出明显的温度敏感性能,接枝均匀程度的不同明显反映在膜截留率和膜的表面亲水性上。     

聚丙烯酸-g-聚(卤代)苯乙烯两亲性接枝共聚物的可控合成

以丙烯酸甲酯、(卤代)苯乙烯为原料,利用原子转移自由基聚合技术、从主干接枝的合成策略和聚丙烯酸甲酯的碱性水解,实现了两亲性接枝共聚物聚丙烯酸-g-聚(卤代)苯乙烯的可控合成.主链和侧链的分子量可分别通过调整单体与引发剂的投料比和反应时间进行控制.(卤代)苯乙烯单体接枝共聚时,采用单体过量的本体聚合且单体转化率控制在10...     

可控活性自由基聚合制备端基官能化聚合物研究进展

端基官能化聚合物是指那些在聚合物末端或悬垂端含有活性官能团的聚合物。它们可发挥交联剂或扩链剂的作用,从而制备出不同结构特点的嵌段聚合物、接枝聚合物、星型、超支化或树状聚合物。文章主要对引发转移终止剂(Iniferter)法、原子转移自由基聚合(ATRP)、氮氧自由基调控聚合(NMRP)和可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)等可控活性自由基聚合方法在制备端基官能化聚合物中的应用进行了介绍。最后对可控活性自由基聚合在功能性聚合物制备中的应用前景进行了展望。     

不同1,2-结构含量聚丁二烯的自由基接枝反应

以正丁基锂为引发剂,四氢呋喃为结构调节剂,通过丁二烯的活性负离子聚合制备出不同1,2-结构含量的低相对分子质量且分布窄的模型聚丁二烯(PB)。以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(TEMPO)为自由基捕捉剂,进行模型PB的自由基接枝反应。采用核磁共振氢谱对模型PB接枝产物的微观结构、TEMPO及BPO残基的含量进行了分析表征。实验结果表明,PB的自由基接枝反应以夺氢反应为主,同时1,2-结构含量对PB自由基接枝反应有着重要的影响。随1,2-结构含量增加,自由基接枝反中夺氢反应比例增大,当1,2-结构含量达到53.6%时,其自由基接枝反应全部为夺氢反应而无加成反应存在。     

温敏聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备和结构表征

制备了聚偏氟乙烯(PVDF)接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)共聚物(PVDF-g-PNIPAAm),进而采用干-湿法纺丝工艺,首次纺制出温敏PVDF-g-PNIPAAm中空纤维膜.通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)等对中空纤维膜的结构和形态进行了表征与研...     

ATRP可控接枝制备pH敏感性微滤膜

首先利用再生纤维素膜表面的羟基与2-溴异丁酰溴进行反应,引入原子转移自由基聚合(ATRP)所需的大分子引发剂,然后在膜表面可控接枝具有批pH敏感性的聚丙烯酸。通过X光电子能谱仪(XPS)、红外光谱测试(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM)表征了膜的表面结构与形貌,证明已成功接枝上丙烯酸。采用膜通量测试研究了接枝膜对pH值的敏感性。实验结果证明,膜表面的接枝聚合具有一定可控性,pH敏感性的功能化可通过原子转移自由基聚合(ATRP)来设计。     

ATRP可控接枝制备pH敏感性微滤膜

首先利用再生纤维素膜表面的羟基与2-溴异丁基溴进行反应,引入原子转移自由基聚合(ATRP)所需的大分子引发剂,然后在膜表面可控接枝具有pH敏感性的聚丙烯酸。通过X光电子能谱仪(XPS)、红外光谱测试(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM)表征了膜的表面结构与形貌,证明已成功接枝上丙烯酸。采用膜通量测试研究了接枝膜对pH值的敏感性。实验结果证明,膜表面的接枝聚合具有一定可控性,同时pH敏感性的功能化可通过原子转移自由基聚合(A-TRP)来设计。     

PVDF-g-PNIPAAm温敏抗污染膜的制备及性能研究

通过自由基共聚将聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)接枝到了碱处理聚偏氟乙烯(PVDF)粉末上,合成接枝共聚物PVDF-g-PNIPAAm。以此为原材料通过相转化法制备温敏抗污染分离膜。通过调控反应时间,达到不同的PNIPAAm接枝率,研究了不同接枝率对膜结构及性能的影响。结果表明,随着反应时间的延长,PNIPAAm的接枝率逐渐增加。成膜过程中发挥致孔作用明显致使膜表面的微孔数目逐渐增加。此外,PNIPAAm的接枝率越高膜的亲水性越强,且温敏性能提高。由于室温下PNIPAAm的亲水性,膜表面易形成水化层,从而提高改性膜的抗蛋白质污染性能。     

羧酸盐/玉米芯接枝共聚物的制备及其对Cd2+和Ni2+的吸附

利用原子转移自由基聚合技术在玉米芯表面引发丙烯酸甲酯发生聚合反应,再分别通过NaOH和t-BuOK进行水解,制备出两种羧酸盐/玉米芯接枝共聚物(MC-g-PAA-Na和MC-g-PAA-K).结果 表明:两种羧酸盐/玉米芯接枝共聚物吸附Cd2+和Ni2+是自发、吸热且伴随焓增加的过程,该过程更符合Langmuir模型,...     

玻璃表面的紫外光诱导氧化还原自由基聚合

利用伯胺分子层与二苯甲酮(BP)构成光引发体系在玻璃表面引发丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯等的自由基接枝聚合。衰减全反射红外光谱、接触角与原子力显微镜的结果证明聚合物成功接枝于玻璃表面。以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)为单体,研究了聚合条件的影响。当原料配比m(BP)∶m(DMAAm)∶m(acetone)=5∶100∶1000,反应时间为5min时,样品的接枝率和单位面积接枝量分别达到了0.330%和0.87mg/cm2,表面形貌发生了明显变化。结果表明接枝有PDMAAm的玻璃表面与丙烯酸树脂的粘接性能有显著提升。     

Characterization of temperature-sensitive membranes prepared from poly(vinylidene fluoride)-graft-poly(<Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>-isopropylacrylamide) copolymers obtained by atom transfer radical polymerization

In this paper, poly(vinylidene fluoride)-graft-poly(N-isopropylacrylamide) (PVDF-g-PNIPAAm) copolymers were synthesized directly via grafting temperature-sensitive material NIPAAm on PVDF by atom transfer radical polymerization (ATRP). The chemical structure of the graft copolymers was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) and ¹H-NMR spectroscopy. The temperature-sensitive membranes were prepared from the PVDF-g-PNIPAAm copolymers by the immersion precipitation process of the phase inversion method. The chemical composition and pore structure of the PVDF-g-PNIPAAm membranes were studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and an automatic mercury porosimeter, respectively. The effects of temperature on pure water flux and bovine serum albumen (BSA) rejection ratio of the membranes were also investigated. The results showed that the grafted PNIPAAm chains tended to enrich on the surfaces of the membranes or the membrane pores during the membrane-forming process. Pore diameter and porosity of the copolymer membranes were larger than those of the pristine PVDF membranes. Also, the PVDF-g-PNIPAAm membranes could exhibit temperature-sensitive performance in water flux and BSA rejection measurements.     

Characterization of temperature-sensitive membranes prepared from poly(vinylidene fluoride)-graft-poly(N-isopropylacrylamide) copolymers obtained by atom transfer radical polymerization

In this paper, poly(vinylidene fluoride)-graft-poly(N-isopropylacrylamide) (PVDF-g-PNIPAAm) copolymers were synthesized directly via grafting temperature-sensitive material NIPAAm on PVDF by atom transfer radical polymerization (ATRP). The chemical structure of the graft copolymers was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) and ¹H-NMR spectroscopy. The temperature-sensitive membranes were prepared from the PVDF-g-PNIPAAm copolymers by the immersion precipitation process of the phase inversion method. The chemical composition and pore structure of the PVDF-g-PNIPAAm membranes were studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and an automatic mercury porosimeter, respectively. The effects of temperature on pure water flux and bovine serum albumen (BSA) rejection ratio of the membranes were also investigated. The results showed that the grafted PNIPAAm chains tended to enrich on the surfaces of the membranes or the membrane pores during the membrane-forming process. Pore diameter and porosity of the copolymer membranes were larger than those of the pristine PVDF membranes. Also, the PVDF-g-PNIPAAm membranes could exhibit temperature-sensitive performance in water flux and BSA rejection measurements.     

超临界CO2中两亲共聚物的合成及其对PVDF膜亲水化改性

以超临界CO2流体为反应介质,通过固相接枝反应合成了具有PEG侧链的聚(苯乙烯-马来酸酐)(SMA)功能化梳状两亲共聚物(SMA-g-MPEG),用1 H NMR和FT-IR表征了SMA-g-MPEG的结构和组成。并以SMA-g-MPEG为亲水改性材料通过非溶剂诱导相分离法制备PVDF共混复合膜。表面元素分析结果表明SMA-g-MPEG共聚物中的PEG侧链在膜表面形成富集;纯水接触角测定和BSA吸附试验表明膜的亲水性和抗蛋白质污染性能得到明显的提高。     

锂离子电池用PVDF/P(MMA-co-DMAEMA)共混隔膜的制备与性能

首先合成了甲基丙烯酸甲酯(MMA)与甲基丙烯酸-N,N-二甲胺乙酯的共聚物P(MMA-co-DMAE-MA),与聚偏氟乙烯(PVDF)共混经溶液相转化法制备了PVDF/P(MMA-co-DMAEMA)隔膜。研究发现,相对于纯PVDF隔膜,共混隔膜的孔隙率增加,结晶度降低,电解液吸收稳定性显著提高。共混隔膜具有"活性"隔膜的性质,隔膜-电解液组成的电解质体系表现出凝胶电解质特征,隔膜中PVDF/P(MMA-co-DMAE-MA)质量比为10/1时,隔膜吸液率在420%以上,活化后凝胶电解质膜离子电导率可达到1.8×10-3S/cm。研究结果表明,采用溶液相转化法制备PVDF/P(MMA-co-DMAEMA)共混隔膜,是一种制备凝胶锂离子电池用高性能活性隔膜的有效方法。     

原子转移自由基聚合与高分子膜亲水化/功能化构造

原子转移自由基聚合(ATRP)对膜的亲水化/功能化改性包括对膜基体材料的共聚改性和对膜的表面改性.膜基体材料的改性最多见于PVDF为主链的两亲性聚合物.ATRP对膜的表面改性尤其是膜的表面引发方法,可实现将不同功能性单体接枝到聚合物膜表面,得到了抗污染能力强,生物相容性好,开关响应迅速等多种功能性表面层.直接的表面引发改性是一种高效,灵活的表面修饰/功能化方法,也是目前应用最广泛的改性技术.     

含聚氧乙烯链段的嵌段共聚物和接枝共聚物的合成及性能

综述了由聚氧乙烯链段与聚二烯烃、聚异丁烯、聚乙烯基吡啶、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸链段组成的各种嵌段共聚物及接枝共聚物的合成,并对其各种性能,包括两亲性质、络合碱金属离子性及微观相分离等进行了总结。     

聚丙烯酸丁酯接枝共聚物的可控合成及作为相容剂的应用

结合电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)和普通自由基聚合,制备了一系列聚丙烯酸丁酯接枝共聚物,详细研究了其作为苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂/丙烯酸酯橡胶(SAN/ACM)共混体系的相容剂,在制备丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯树脂(ASA树脂)时,不同主链结构、侧链相对分子质量、接枝密度及用量对增容效果的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪和凝胶渗透色谱仪对聚合物结构进行测试和表征;采用动态力学分析仪(DMA)和冲击试验机研究了共混物的力学性能。结果表明,成功制备了不同结构的聚丙烯酸丁酯接枝共聚物,以苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)作为主链比聚丙烯酸丁酯(PBA)作为主链的接枝共聚物具有更好的增容效果。此外,侧链PBA的相对分子质量较小时,侧链与主链摩尔比为3∶1及相容剂用量为3%(质量分数)时,接枝共聚物的增容效果最佳。DMA分析表明添加接枝共聚物后SAN和ACM两组分的玻璃化转变温度相互靠近,聚丙烯酸丁酯接枝共聚物起到了明显的增容作用。     

低温等离子体接枝改性PVDF膜

采用低温等离子体接枝技术改性聚偏氟乙烯膜(PVDF),在PVDF膜表面引入疏水性单体苯乙烯,达到改变膜表面孔径的大小和孔径分布的目的.通过傅立叶红外光谱仪(FTIR-ATR)对改性前后的PVDF膜表面进行了结构分析,考察了PVDF膜接枝前后官能团的变化.采用示差扫描量热仪(DSC)分析了PVDF改性前后膜的孔径分布,考察了改性条件对膜孔径大小和分布的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测了PVDF膜改性前后表面形貌的变化.研究了接枝温度、接枝时间等接枝条件对PVDF改性膜纯水通量的影响.结果表明,随着照射时间和接枝时间的延长,PVDF改性膜的孔径分布变窄,纯水通量下降,接枝率提高.