兼具优异光学性能和疏水疏油性能的含氟聚降冰片烯二甲酰亚胺的制备与性能

针对聚降冰片烯材料的传统热性能提高改性策略会导致光学性能大大下降的问题,文中以全氟己基碘烷、对溴苯胺和纳迪克酸酐等原料设计合成了一种侧基带有对全氟己基苯结构的降冰片烯二甲酰亚胺单体,并将其通过开环易位聚合制备了一种新型含氟降冰片烯基均聚物(PNANPF6),以及合成了侧基分别为苯(PNANP)、对甲基苯(PNANPC1)、对三氟甲基苯(PNANPF1)、对己基苯(PNANPC6)4种结构相似的均聚物作为对照,通过核磁共振波谱和红外光谱表征证明了聚合物的成功制备。结果表明,在热性能和力学性能可基本保持的前提下,PNANPF6的水/正十二烷接触角相比PNANP提高了18°/26°;在400 nm/800 nm处的透光率相比PNANP提高了36%/22%。充分证明酰亚胺、苯环和全氟己基结构的引入可协同提高降冰片烯聚合物的光学性能和疏水疏油性能。为新型多功能降冰片烯聚合物的制备提供一条新思路。

聚合诱导自组装亲水/疏油纳米水分散聚合物的制备及性能

通过可逆加成-断裂链转移自由基(RAFT)聚合诱导自组装(PISA)制备了亲水/疏油纳米水分散乳液。首先将丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(PEGMA_(400))通过RAFT法进行三元共聚制备出新型亲水性大分子链转移剂,然后在水溶液中与甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)继续反应,利用PISA在不外加乳化剂的条件下,最终制备了具有稳定纳米水分散性的亲水疏油含氟丙烯酸酯聚合物。详细考察了甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)含量对乳液聚合和乳液涂层的表面亲水疏油性的影响,以及对材料表面润湿性的调控作用。为制备可水分散且亲水疏油性可调控的聚合物提供了一条新思路。

“梳形”含氟功能聚合物的构建与应用

含氟化合物因具耐热性、耐化学性和低表面能等优异性能,在设计具有特殊功能和特定化学物理性质的功能聚合物时展现出优秀的特性。然而目前大部分含氟聚合物仍是通过传统的自由基聚合获得,难以对聚合物的聚合过程进行调控,导致具有新型结构的含氟聚合物的构建较为困难。随着可控/活性自由基聚合方法的发展,如原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,ATRP),可逆加成-断裂链转移聚合(rever-sible addition-fragmentation chain transfer polymerization,RAFT)和开环易位聚合(ring opening metathesis poly-merization,ROMP)等,构建新型结构的含氟聚合物成为可能。通过对含氟聚合物的聚合过程和结构的精准控制,结合“grafting-from”、“grafting-to”和“grafting-through”三种接枝方法可得到“梳形”结构的含氟聚合物。由于含氟链段的高温自迁移性,将含氟链段作为“梳段”,使其具有独特的物理化学性质,在光电、生物医药等高端领域有着很大的性能优势和应用前景。本文主要对含氟聚合物的“梳形”结构的构建和其功能材料的应用进行综述,并展望了其未来的发展方向。