ARGET ATRP调控的硅表面嵌段聚合物刷的制备及性能

首先将γ-甲基丙烯酸酯基三甲氧基硅烷(KH570)引入到硅片表面,通过表面引发的电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(SI-ARGET ATRP)方法在硅片表面进行接枝聚合,制备出2种不同嵌段聚合物刷——硅片-g-聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(Si-g-PS-b-PMMA)和硅片-g-聚苯乙烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺(Si-g-PS-b-PNIPAM)。通过X射线光电子能谱、核磁共振氢谱和液相凝胶渗透色谱对聚合物和硅片表面的结构进行了测试和分析,结果表明溶液中形成的聚合物相对分子质量分布较窄(在1.1~1.2之间),且分子链末端含有Br,说明聚合过程是按照ARGET ATRP机理进行。三维接触式表面轮廓仪测试结果表明,在接枝嵌段聚合物之后硅表面的表面粗糙度Sa=0.603μm。硅片表面接触角也发生了变化,在接枝聚苯乙烯后表面的接触角变为95.51°,通过接枝甲基丙烯酸甲酯接触角变为80.70°。这些变化进一步证实了硅片表面成功接枝了嵌段聚合物刷。

基于ARGET-ATRP法的硅表面接枝两亲性嵌段聚合物刷的研究

采用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP),在硅片表面接枝了PMMA-b-PHPA-RhB两亲性嵌段共聚物刷.通过红外(FT-IR)、核磁共振(1 HNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、接触角(CA)和原子力显微镜(AFM)对产物进行了表征分析.结果表明,溶液中形成的聚甲基丙烯酸甲酯的数均分子量Mn为23 220,分子量分布为1.24,分子量分布较窄,符合活性自由基聚合的特征;聚合物链活性末端溴的存在证实了聚合过程是按照ARGET-ATRP机理进行,硅片表面已成功接枝了结构可控的PMMA-b-PHPA-RhB嵌段共聚物刷.

水滴模板法制备PS-b-PHEMA/Eu配合物蜂窝状多孔膜及其性能研究

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法合成了一系列两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸羟乙酯/Eu配合物(PS-b-PHEMA/Eu配合物),通过凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和固体荧光光谱对聚合物进行了表征,并采用水滴模板法制备了PS-bPHEMA/Eu配合物蜂窝状多孔膜.研究了溶剂、聚合物浓度、聚合物分子量对蜂窝状多孔膜表面形貌的影响.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X-射线能谱仪(EDX)和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)等研究了多孔膜的表面形貌和元素分布.研究结果表明,溶剂、聚合物浓度、聚合物分子量均会影响多孔膜的表面形貌,沸点较低、挥发性较强且与水不互溶的有机溶剂有利于形成规整度高、孔径大小均一的多孔膜,多孔膜的平均孔径随着溶液浓度的增加和聚合物分子量的增大而逐渐减小.FESEM-EDX分析进一步证实亲水基团(Eu配合物基团)主要分布在孔壁上,这与LSCM结果一致.多孔膜在空气中放置6个月后,原本大部分集中在孔内壁的Eu元素,出现在了膜表面,这可能是由于连接在聚合物分子链上的亲水基团随分子链的自由旋转发生了迁移.