两亲共聚物PS-g-MPEO的合成及其膜的制备与表面浸润性

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两亲共聚物由于在同一分子链中同时含有亲水和亲油基团,可以发生微相分离,在纳米材料、生物材料、药物载体、分离膜等许多方面都有巨大的应用前景。在选择性界面上,两亲共聚物的亲油部分或亲水部分会发生表面富集现象,导致膜表面成分发生变化,改变膜表面性能。本文采用大单体法合成了两亲接枝共聚物聚苯乙烯接枝聚氧乙烯(PS-g-MPEO)并制备了共聚物平滑膜和粗糙膜,考察了表面形貌对膜表面浸润性的影响,探究了在不同处理条件下膜表面浸润性的变化规律并解释变化机理,主要内容如下:1.采用大单体法合成了不同PEO含量的两亲接枝共聚物PS-g-MPEO。将得到的产物提纯后分别用红外(FT-IR)、核磁(1H-NMR)、凝胶色谱(GPC)进行表征,分析其组成和结构。2.采用旋涂法和模板法制备了PS-g-MPEO的平滑膜与粗糙膜并将制备的膜进行退火和水浸泡处理,测其在不同处理条件下膜表面水的接触角变化。随着PEO含量的增加膜表面接触角减少。退火后膜表面接触角增大,水浸泡后接触角减少。而在粗糙膜中由于增大了界面面积接触角变化更加明显,其中PEO含量为45.8%的PS-g-MPEO粗糙膜在退火和水浸泡过程中,膜表面由141.6°减少到63.1°,由疏水转变为亲水。这是由于不同处理条件下PEO链段聚集状态不同,退火及水浸泡处理使PEO链段在大分子链上发生翻转,导致膜表面接触角发生可逆改变。3.由于在提纯过程中得到的PS-g-MPEO产率很低,对PS-g-MPEO的粗产物进行热重分析后发现大量的PS-g-MPEO在提纯过程中被浪费。以PS-g-MPEO的粗产物为原料制备共聚物膜后再清洗除杂。将清洗后的粗产物膜分别进行退火及水浸泡处理后测其膜表面接触角,得到了与PS-g-MPEO的纯净物相同的变化规律。同时考察了退火温度对膜表面接触角的影响。
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