等离子体接枝聚合对高分子材料粘接性能的改善

简述了等离子体接枝聚合的机理,讨论总结了影响等离子体接枝聚合改善高分子材料粘接性能的工艺因素,以及等离子体接枝聚合提高高分子材料粘接性能的原因.结果表明,等离子体接枝聚合是改善高分子材料表面性能、提高其粘接性能的有效方法.

氦等离子体接枝聚合棉织物的疏水改性

采用氦为气氛的低压射频辉光放电等离子体在棉织物上一步法接枝聚合四甲基四乙烯基环四硅氧烷。考察了氦等离子体处理压强、时间和功率对接枝率的影响，并测试了处理前后棉织物的红外光谱、XPS、热重、扫描电镜和疏水性能。结果表明：经氦等离子体处理后的棉纤维表面被一层均匀、致密的薄膜包覆，并具有较好的耐热稳定性；在等离子体处理时间2～3min、压强20Pa、功率80w时，四甲基四乙烯基环四硅氧烷单体在棉织物上接枝增重率为4．52％，

等离子体引发接枝聚合改善聚丙烯表面的亲水性

将等离子体引发接枝技术用于聚丙烯(PP)膜表面接枝丙烯酸。FT-IR证明处理后的膜表面存在有羧基,染色法定量测定了羧基的含量。另外,对修饰后的聚丙烯膜表面进行接触角的测定。结果表明,等离子体引发接枝聚合可明显改善聚丙烯膜表面亲水性,能控制PP膜表面的接枝率大小,可得到不同水接触角的PP膜,进而能人为调节PP膜的表面亲水性。

等离子体诱导接枝聚合法制备pH感应开关膜

利用等离子体诱导填孔接枝聚合法在聚偏氟乙烯多孔膜上接枝聚甲基丙烯酸pH感应型开关,系统研究了接枝率对膜的pH感应开关特性的影响。结果表明,开关膜的接枝率对膜的过滤通量、pH感应开关系数和膜孔径感应pH变化倍数都有重要的影响。接枝率≤5.98%时,pH感应开关系数和膜孔径感应pH变化倍数均随接枝率的增加而增加;而对于接枝率>5.98%的膜,pH感应开关系数和膜孔径pH感应变化倍数随接枝率的增加而减少,直至膜开关系数和膜孔径pH感应变化倍数趋近于1。为了获得较好的开关性能,必须将膜的接枝率控制在适当的范围内。

多孔膜基材对等离子体接枝膜微观结构的影响

采用等离子体诱导接枝聚合法,在有机聚偏氟乙烯(PVDF)膜、尼龙(N6)膜和无机多孔阳极氧化铝(PAA)膜上接枝甲基丙烯酸(MAA),系统地研究了多孔膜基材及接枝工艺条件对接枝开关膜微观结构的影响。结果发现,对于PVDF基材膜,单体溶液脱气次数越多接枝率越大。对于不同类别的多孔膜基材,采用相同工艺条件接枝时,N6膜的接枝率高于PVDF膜,PAA膜接枝率最低。在接枝率相近的时候,接枝层在PVDF膜整个断面孔内和表面均存在,而N6膜则主要集中在表层。在PAA膜上接枝时发现,等离子体照射功率的强弱对基材膜的影响很大,当功率超过50W时,PAA膜表层就会被刻蚀而导致膜的质量减轻。

聚N-异丙基丙烯酰胺接枝核孔膜微观结构及温敏响应特性

采用等离子体诱导填孔接枝聚合法在聚碳酸酯核孔(PCTE)膜上成功地接枝了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM),采用X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪和水通量实验,系统地研究了PNIPAM-g-PCTE膜的化学成分、微观结构和温敏特性,以期为环境感应型开关膜的设计和制备提供指导.结果表明,PNIPAM被均匀地接枝在PCTE膜表面和膜孔中;当填孔率F<44.2%时,PNIPAM-g-PCTE膜的膜孔由于孔内接枝物的体积变化而表现出温敏开关特性,并且膜孔径随着F的增大而减小;当F>44.2%以后,水溶液中膜的膜孔被溶胀的PNIPAM接枝链堵塞,此时PNIPAM-g-PCTE膜不再具有温度开关特性;40 ℃时膜孔被完全堵塞的临界填孔率范围在30%～40%之间;随着温度从25 ℃增加到40 ℃,PNIPAM-g-PCTE膜表面的接触角也从58.5°增加到87.9°;PNIPAM-g-PCTE膜水通量的温敏开关特性主要取决于膜孔径的变化,而不是膜表面亲水性的改变.

“充填型”复合膜脱除水中微量有机氯化物的研究

利用等离子体照射引发接枝聚合方式制备了具有“充填型”结构的复合膜,在渗透汽化膜分离过程中研究了其从水中脱除微量有机氯化物的分离性能。该复合膜由两种材料组成;耐溶剂性能优良的高密度聚乙烯多孔基膜和接枝聚合后充填于基膜微孔中的聚丙烯酸甲酯,后者形成渗透汽化过程的分离选择性。使用FT-IR光谱图证实基膜接枝后表面存在羰基,表明形成接枝聚合的复合膜。在室温下进行渗透汽化实验,能够有效脱除水中微量的二氯甲烷、三氯甲烷和三氯乙烯,其中脱除二氯甲烷的渗透汽化分离因子超过2000,渗透通量达到120g.(m2?h)?1。

染苑精粹

NIP-PAm氧等离子体接枝聚合热响应型聚酯2014091 采用氧等离子体诱导接枝共聚反应,将N-异丙基丙烯酰胺（NIPPAm）接枝到聚酯织物上,制备热响应型材料。研究等离子体工艺参数和反应条件对接枝率的影响。采用红外和X-射线光电子能谱表征表面化学变化;采用场发射扫描电子显微镜观察表面形态变化。

磁性温度感应微囊膜的制备与表征

合成了亲油Fe3O4纳米颗粒,然后采用界面聚合法制备了磁性聚酰胺多孔微囊膜,最后用等离子体填孔接枝聚合法将聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝到微囊的多孔膜上,制得了磁性温度感应微囊膜。利用X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),透射电镜(TEM)对Fe3O4颗粒进行了表征;用扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、磁场分离实验和对VB12的温度感应控释实验对微囊进行了表征。结果表明,未接枝的微囊膜为非对称多孔结构,接枝微囊膜具有超顺磁性,在水溶液中的磁场响应性能良好,对模拟药物有一定的温度感应控制释放特性。

温度响应型智能开关膜的“开/关”长效性研究

系统研究了采用不同接枝方法制备的温度响应型智能开关膜的“开/关”长效特性.采用等离子体诱导填孔接枝聚合法和原子转移自由基聚合法,成功制备了具有聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）接枝开关的温度响应型智能开关膜.研究表明,采用不同接枝方法制备的智能开关膜的最佳接枝率范围分别为3.6％～6.9％和10.8％～26.1％,最佳相对温敏开关系数分别为100和80.60余次“高温-低温”循环水通量实验表明,所制备的温度响应型智能开关膜均具良好的可逆性和“开/关”长效性.实验结果为环境刺激响应开关膜的制备和应用提供了重要的参考.