基于正反相细乳液模板法制备形貌可控含氟聚合物材料

来源 :济南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andyzhufeng5225
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于氟原子的存在,含氟聚合物具有诸多优良的性质,如高抗紫外线性、高耐候性、高耐化学性、高耐老化性、强拒水性、强拒油性。结合含氟材料的这些优势对其进行特殊结构的功能化,可赋予含氟材料更广泛的应用特征。目前利用乳液模板法制备多孔结构和空心微球结构的材料已得到了广泛的报道。众所周知,不同的形貌对于材料的性能和应用有着重要的影响,如果能够通过某种方法,实现两种或多种结构的制备以及不同结构间转变的控制,即实现材料形貌的可控,将很好的简化制备不同形貌材料的工艺。一般来说,实现材料的形貌的控制,可以采用不同的聚合方式实现。而具有不同形貌的高分子材料,可赋予一种材料更多的性能,从而拓展特定聚合物材料的应用领域。本论文以细乳液模板法,添加适当的助乳化剂,并引入与含氟单体具有良好相容性的超临界二氧化碳(sc-CO2),简单高效地制备稳定的二氧化碳包水乳液(W/C),较为复杂的多重乳液以及油包水乳液(W/O),进一步聚合得到多孔结构材料,空心球结构材料和孔径1μm左右的含氟多孔整体材料。本论文以含氟单体甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)和交联单体二乙烯基苯(DVB)为油相,分别采用自合成两亲性含氟嵌段聚合物、商用表面活性剂Hypermer-B246作为乳化剂。论文的主要研究内容可概括为以下部分:(一)为了制备稳定二氧化碳包水(W/C)乳液,我们通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT),以甲基丙烯酸三氟乙酯作为含氟链段,聚乙二醇单甲醚2000作为亲水段,合成制备具有两亲性的含氟嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n,并以该嵌段聚合物作为制备W/C乳液的乳化剂。该部分首先合成RAFT试剂S-1-十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-α’’-乙酸)三硫代碳酸酯(DDMAT),以及大分子链转移剂mPEG45-DDMAT。接着利用不同的配料比,制备不同含氟链长的的嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n,即不同的n值。并通过一定的检测,验证RAFT试剂、大分子链转移剂化学结构以及嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n是否具备乳化剂的性质。(二)选择合适的乳化剂是形成稳定的二氧化碳包水溶液(W/C)或水包二氧化碳(C/W)乳液的关键,在稳定含二氧化碳(CO2)的乳液方面甚至更为关键。在此部分,通过利用第一步所制备的含氟两亲性嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n作为乳化剂,成功制备W/C乳液,进一步制备多孔材料。在W/C乳液的情况下,CO2和TFEMA用作连续相,水用作乳液体系的内相。已经发现,在嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n的含氟链段长度变化中,其对聚合物的形态和形成的乳液的类型具有显著影响。通过扫描电子显微镜观察聚合物的形态,证实所形成乳液的类型。对于不同含氟链段长度的嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n作为乳化剂时,聚合物的形态从大空心球包小空心球变为空心球形到多孔结构。相应地,可以得出结论,乳液的类型经历了从二氧化碳包水包二氧化碳包水(W/C/W/C)乳液体系到水包二氧化碳包水(W/C/W)乳液体系再到二氧化碳包水(W/C)的乳液体系变化。此外,在该部分中筛选合适的助乳化剂,并探究乳化剂的量,交联单体的含量以及水/CO2量的比例对形成的乳液类型以及所得聚合物的形貌的影响。(三)以超临界二氧化碳作为介质,并未如预期的一样形成单一类型的W/C乳液,而是形成多种类型的乳液,从而获得了多种结构的材料。为了制备具有良好形貌的多孔材料,我们选择并添加适当的助乳化剂到普通W/O乳液。结合目前研究,高内相乳液或高粘度乳液得到孔径或粒径在纳米数量级或者接近纳米数量级(<5μm)是非常困难的。在该部分,我们在已经利用商用表面活性剂Hypermer-B246成功制备稳定W/O乳液的基础上,通过添加适当的助乳化剂和超声处理,得到稳定的W/O乳液,并通过聚合得到孔径1μm左右(在未添加助乳化剂条件下,含氟多孔材料的孔径在10μm左右)的含氟多孔材料。
其他文献
目的对儿童腹型过敏性紫癜(HSP)的临床特征及胃镜下胃肠黏膜改变进行分析,并进一步探讨二者之间的关系。方法回顾性分析116例腹型HSP患儿的临床表现及胃镜特点,并依据胃镜下
随着生态环境的改善,我国林业经济发展的十分迅速,风灾作为主要的自然灾害之一,每年会给林业生产带来巨大的经济损失,同时严重破坏森林生态系统的稳定。因此研究林木在风荷载
目的:总结以旋股外侧动脉斜支的穿支为蒂的游离股前外侧皮瓣修复四肢皮肤缺损的临床疗效,分析旋股外侧动脉斜支的穿支类型。方法:从2017年3月至2019年5月,对67例四肢皮肤缺损
瑞雷波(Rayleigh waves)是纵波(P-waves)和横波的垂直分量(SV-waves)相互干涉形成的一种沿着自由界面传播的地震面波。它具有能量强、频率低、速度低、沿水平方向衰减慢和在非均匀介质中频散等特点。利用这些特点发展出各种瑞雷波勘探方法。这些方法具有无损、环境友好、低成本和高效等优势,在工程地质和无损检测等方面发挥着非常重大的作用。目前,应用较为广泛的瑞雷波勘探方法是面波多道分析
随着科学技术的发展,纳米材料由于其较小的尺寸,独特的量子隧道效应及表面效应,逐渐的受到了研究者们的广泛关注,这些纳米材料在材料学,医学,生物学,化学等方面应用广泛。与
三相PWM整流器具有网侧电流正弦化、功率因数高、直流侧电压可调和能量双向传输等优良性能,在交流电机传动、电能质量控制、可再生能源并网等领域得到了广泛应用。在实际电力
目的:以中医药理论为指导,临床表现为背景,遵循中医辨证论治规律,通过文献挖掘与现代药理、毒理学实验研究,观察醋制柴胡对肝郁型抑郁症大鼠模型疏肝解郁功效和肝毒性的影响,
苦荞是一种适合生长在高海拔地区的耐寒抗旱作物,选育高产、富含黄酮含量是苦荞育种的重要目标。定位苦荞重要性状的QTL、挖掘QTL区间的候选基因及紧密连锁分子标记有利于解
人类活动引起的汞沉积升高,已在世界范围内对水体及土壤造成了广泛的汞污染。土壤通常被认为是汞沉积到环境中的汇点,也充当着生物地球化学反应器的角色:在土壤中,在一定的条件下(如还原条件和微生物作用下),无机汞可转化为具有生物累积效应的甲基汞(MeHg)。甲基汞是毒性很强的汞化合物,可通过生物地球化学过程降解。近来的研究报道了甲基汞的光降解过程及微生物降解过程。然而,在没有光的土壤或沉积物中甲基汞的非生
母猪的繁殖力受卵泡生长发育与闭锁的影响,并因此影响养猪的经济效益。卵巢上绝大多数卵泡因闭锁退化不能排卵,这是导致遗传资源浪费的主要原因。卵巢卵泡的发育与闭锁受多种