收藏本站
《浙江理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氟化共聚物气/液界面结构及其影响因素

邓懋  
【摘要】: 含氟聚合物能够有效地构筑低界面自由能表面,在涂料和仿生材料等领域具有广阔的应用前景,因此,含氟聚合物材料的研究受到广泛关注。由于聚合物溶液气/液界面结构对固化成膜后聚合物膜的表面结构和性能具有重要影响,所以研究含氟聚合物在其溶液气/液界面上的分子结构对于设计和制造具有疏水疏油表面的含氟材料具有重要意义。但由于聚合物分子的复杂性以及溶液的界面相和本体相难以区分,使用现有的表征手段很难确定聚合物溶液的气/液界面分子具体构象和基团取向分布。 本论文利用具有独特界面选择性和灵敏性、能够获取丰富的界面分子取向、构象与排列信息及具有分子水平原位研究能力的和频振动光谱(SFG,sum frequency generation vibrational spectroscopy)技术作为主要研究手段,研究了氟化聚合物结构、溶剂等对溶液气/液界面结构的影响,并得出以下结论: (1)二嵌段氟化共聚物中的含氟段长度影响其溶液气/液界面结构。对聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PMMA_(144)-b-PFMAn)的环己酮溶液来说,含氟段长度较短时, PFMA段排布在气/液界面上, PMMA段则溶解在溶液本体中;含氟段较长时,表面形成以PFMA为核,PMMA为冠的二维表面聚集体。对于聚甲基丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PBMA_(164)-b-PFMAn)的甲苯溶液,当含氟段较短时,其气/液界面被含氟段PFMA所占据,全氟烷基侧链呈竖直取向;含氟段较长的PBMA_(164)-b-PFMA_n在甲苯溶液界面排列更加紧密规整, PFMA骨架链竖直取向,全氟烷基水平堆积。 (2)比较氟化单体段长度基本相同时PBMA_(101)-b-PFMA_(3.63)、PBMA_(164)-b-PFMA_(3.06)和PBMA_(300)-b-PFMA_(3.08)甲苯溶液平衡后的表面张力依次为21.4dyn/cm、20.5dyn/cm、25.0dyn/cm。比较三者SFG谱图,发现对于PBMA_(101)-b-PFMA_(3.63)甲苯溶液,表面被疏松的PFMA段覆盖。PBMA_(164)-b-PFMA_(3.06)甲苯溶液界面被水平排列紧密竖直的PFMA段覆盖,最有利于氟化基团向表面富集;而PBMA300-b-PFMA3.08甲苯溶液气/液界面存在PBMA链段。对于氟化三嵌段共聚物PFMAn-PMMA_(91)-PFMAn、PFMAn-PMMA_(355)-PFMAn和PFMA_(3.2)-b-PBMA_(116)-b-PFMA_(3.2)、PFMA_(3.2)-b-PBMA_(303)-b-PFMA_(3.2),非氟中间段较长时,PFMA段在环己酮溶液界面平行排列且层层堆积在一起。 (3)溶剂直接影响嵌段共聚物溶液气/液界面结构。PMMA_(144)-b-PFMA_(10.4)在环己酮溶液的气/液界面形成以PFMA为核,PMMA为冠的二维表面聚集体,而在甲苯溶液中以PFMA链段覆盖在界面上。而含氟段长度较短的嵌段共聚物PMMA_(144)-b-PFMA_(0.7)的环己酮与甲苯溶液的气/液界面均被含氟链段PFMA覆盖,但在环己酮溶液气/液界面上竖直排列,且比甲苯溶液表面排列更加紧密有序。 (4)相同含氟段与非氟段长度的氟化三嵌段共聚物PFMA_3-b-PBMA_m-b-PFMA_3与氟化二嵌段共聚物PBMA_m-b-PFMA_3相比更加容易使溶液表面张力降低,在溶液气/液界面排列得更加有序规整,且更有利于氟化基团向表面的离析。 (5)不同非氟单体结构影响着氟化二嵌段共聚物在溶液界面的分子链结构。PMMA_(144)-b-PFMA_(0.7)和PBMA_(164)-b-PFMA_(0.98)甲苯溶液气/液界面均被水平PFMA段覆盖,但前者分子链排列更紧密。而PODMA_(160)-b-PFMA_(1.29)甲苯溶液气/液界面被PODMA的长侧链占据,全氟烷基侧链被更长的十八酯侧链掩盖。 (6)对氟化无规共聚物PMMA-r-PFMA的环己酮和甲苯溶液界面分子结构的研究表明,溶剂同样影响其气/液界面的分子结构。以环己酮作为溶剂时,PMMA-r-PFMA在气/液界面上保持紧缩无规线团构象,全氟烷基在较高氟含量(9%)时才开始向溶液界面离析。以甲苯作为溶剂时,气/液界面上PMMA-r-PFMA的无规线团更加舒展,氟化基团在较低氟含量(3%)下就开始向表面富集。 (7)氟化二嵌段共聚物PMMA_(144)-b-PFMA_(0.7)与氟化无规共聚物PMMA-r-PFMA在溶液气/液界面上构象存在着差异。以环己酮作为溶剂,PMMA_(144)-b-PFMA_(0.7)在溶液气/液界面上竖直排列,溶液界面被含氟段占据;而PMMA-r-PFMA在氟含量为2.51%以及5.52%时仍呈无规线团构象,界面主要被MMA单元覆盖。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O631.3

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈健斌;马自俊;刘大锰;王临红;;三元复合驱阻垢剂的研究及应用[J];工业水处理;2011年05期
2 王婉秦;于德梅;解云川;;聚吡咯及其共聚物的研究进展[J];高分子材料科学与工程;2011年07期
3 胡建东;张文平;荣峻峰;乔丙臣;;HDC催化剂在共聚聚丙烯生产中的应用[J];石化技术;2011年01期
4 隋森芳;吴桦;王少鹏;;LB膜天平[J];实验技术与管理;1991年05期
5 李津津;唐娜;张焕菊;;热致相分离法制备共聚物微孔膜研究进展[J];化工新型材料;2011年08期
6 张成芬;;IA/AA/AMPS三元共聚物的合成及阻垢性能研究[J];工业水处理;2011年06期
7 孙建平;马琳璞;黄小珠;;聚对苯乙炔二元共聚物P(DHOPV-co-MOBOPV)的制备与性能[J];高分子材料科学与工程;2011年06期
8 ;元素有机聚合物及其涂料[J];涂料技术与文摘;2011年07期
9 刘敬成;贾秀丽;张胜文;刘仁;江金强;刘晓亚;;聚氨酯丙烯酸酯改性环氧树脂的结构与性能[J];高分子材料科学与工程;2011年08期
10 冯素敏;师艳雪;秦宗仁;张改然;尹丽胖;;绿色阻垢剂环氧琥珀酸聚合物的研究进展[J];河北工业科技;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐凌云;王辉;郭鸣明;俞槐根;于同隐;;聚酰胺聚酯多嵌段共聚物分子量的H-NMR研究[A];第四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1986年
2 赵强;蔡志江;王典杰;李海明;成国祥;;聚(3-羟基丁酸酯)/聚乙二醇共聚物的制备与特性研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
3 陈群;罗会浚;杨光;徐端夫;;结晶性共聚物最小可结晶链长的核磁共振研究[A];第九届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1996年
4 孔春丽;于晓燕;胡雁鸣;李杨;;磷酸酯钕催化体系合成高顺式丁二烯/异戊二烯共聚物[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 李长喜;何军坡;;共聚物序列分布的monte carlo模拟[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
6 田文晶;周子南;;含氧类乙烯基共聚褥的序列结构[A];第七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1992年
7 和玲;梁军艳;牛明俊;董夏;;五嵌段含氟/硅共聚物[PDMS-b-(PMMA-b-PFMA)_2]的构筑及自组装特性[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
8 孔航;潘可风;;新型聚乳酸共聚物修复兔下颌骨缺损的实验研究[A];2004年上海市口腔医学学术年会论文汇编[C];2004年
9 谭少博;刘二强;张秋萍;张志成;;VDF/CTFE共聚物CuX(X=Cl,Br)配合物催化氢化法制备VDF/TrFE/CTFE三元共聚物的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 阎虎生;王衍强;刘克良;;高抗菌活性和低溶血活性的两亲性阳离子共聚物[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 丁香;埃及研究壳聚糖和明胶共聚物对盐酸曲马多释放行为的影响[N];中国医药报;2007年
2 张传晓;聚肽共聚物实现药物控制释放[N];中国化工报;2006年
3 孟向荣;二氧化碳综合利用有了新途径[N];中国化工报;2001年
4 李珊珊 邵伟 翟光喜;三嵌段共聚物应用于药学研究大有潜力[N];中国医药报;2007年
5 创文;本原纳米仪器公司承担863课题[N];科技日报;2008年
6 王筝;陶氏将在橡塑展推出创新方案[N];中国化工报;2008年
7 章禾;Dynasol的新共聚物为热熔胶配方提供卓越的热稳定性[N];中国包装报;2010年
8 记者 秦小艳;深圳科学家抗癌新成果上国际名刊[N];深圳特区报;2011年
9 陈昌杰 张珏;乙烯-丙烯酸甲酯共聚物——生产易开封(易剥离型)薄膜的优良基材[N];中国包装报;2006年
10 胡学艳;瑞士开发新型涂层用树脂[N];中国纺织报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李和平;自交联型淀粉接枝共聚物的合成与动力学研究[D];大连理工大学;2003年
2 郑金云;芳香分子氧化偶联共聚合及产物发光性能研究[D];武汉大学;2004年
3 付海涛;偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物的结晶、结构及形态[D];复旦大学;2005年
4 刘煜;铕配合物发光材料的设计合成及其性能研究[D];湘潭大学;2007年
5 吕雪;表面活性剂及共聚物凝胶薄膜的电化学表征与研究[D];吉林大学;2012年
6 杨磊;新型温敏膜的构建及其培养收获干细胞的研究[D];大连理工大学;2012年
7 罗延龄;新型生物医用高分子材料的合成、结构表征与性能研究[D];陕西师范大学;2012年
8 洪海燕;响应性超支化多臂共聚物的可控合成及自组装研究[D];上海交通大学;2008年
9 朱彩虹;基于聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯的新型高分子基因载体[D];苏州大学;2010年
10 邓联东;两亲性嵌段共聚物及其自组装载药胶束的研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓懋;氟化共聚物气/液界面结构及其影响因素[D];浙江理工大学;2010年
2 赵斌;镓配合物与甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯共聚物的制备及发光性能研究[D];湘潭大学;2003年
3 刘秀梅;新型柴油流动改进剂的开发研制[D];辽宁师范大学;2004年
4 刘威;支化结构聚己内酯及其聚肽共聚物的合成与性能研究[D];上海交通大学;2011年
5 周玮;双敏接枝共聚物的制备与表征[D];浙江大学;2005年
6 张静;新型导电苯胺共聚物的合成、表征、性质及应用[D];扬州大学;2007年
7 曹云萍;新型膦磺酸盐共聚物水处理剂的合成工艺优化及其性能研究(Ⅱ)[D];南京理工大学;2004年
8 张永强;一维导电共聚物中极化子输运的动力学研究[D];山东大学;2007年
9 王晓莉;烯基取代2,2-双二茂铁基丙烷及其聚合物的合成与性能研究[D];内蒙古大学;2007年
10 刘海燕;离子液体中丙烯酰胺类聚合物的合成[D];大庆石油学院;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026