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《武汉工程大学》 2011年
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等离子体对铝片表面改性及其引发聚合的研究

邓晓清  
【摘要】:铝片在实际生产应用中,由于其表面存在的诸多缺陷,制约了其在相关领域的应用。通过等离子体技术在材料表面引发丙烯酸单体聚合,实现材料表面的改性,例如:亲水性、吸附性等,从而达到表面功能化的目的,具有现实意义。 本研究以铝片作为基体材料,用氢氧化钠活化铝片表面,Ar气作为处理气体,采用射频等离子体的方法处理铝片表面,在铝片表面形成有效的含活性物种,通过DPPH浓度法测定其自由基浓度,确定了等离子体处理铝片表面的最佳工艺条件。Ar等离子处理铝片的最佳工艺条件为:反应气压80Pa、射频功率150W、处理时间3min和暴露空气中的时间3min。在该处理条件下,铝片质量增加,表面引发聚合效果最好,而且不影响铝片本体的性质。 在利用最优的工艺处理后,采用溶液接枝聚合的方法,将等离子处理后的铝片放入丙烯酸钠单体溶液中进行聚合,利用傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱分析(XPS)等表征手段对聚合后铝片表面进行了表征,通过聚合前后铝片质量计算出聚合后铝片上接枝率高低,确定了反应的最佳工艺条件为:反应pH值6.8-7、反应温度70℃以及反应时间4h。结果表明:在最优化的处理条件下,铝片表面能成功引发丙烯酸钠单体聚合,接枝上一层聚丙烯酸钠薄膜,接枝率达到10%。 通过接触角测试,对等离子体引发聚合前后亲水性能的变化进行了比较,结果表明:具有聚丙烯酸钠薄膜的铝片能有效改善铝片的疏水性。通过考马斯蓝G-250法测出铝片表面吸附蛋白率,运用扫描电子显微镜的(SEM)表征观察了改性后的铝片表面吸附蛋白质后的表面形貌,结果表明:具有聚丙烯酸钠薄膜的铝片的吸附率达到52.3%,明显高于普通铝片,具有良好的吸附性。对性能的研究证实了等离子体对材料表面改性并引发聚合对材料表面功能化的可行性。
【学位授予单位】:武汉工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ316.31

【参考文献】
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