本文選題：N-異丙基丙烯酰胺 + 微凝膠��； 參考：《北京化工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：在海洋航行領(lǐng)域,減阻和防污是悠久的話題。在航行器表面涂覆涂層來實現(xiàn)上述目標(biāo)是一種簡便的手段。本文通過對同時具有溫敏性和鹽敏性的涂層進(jìn)行研究,提出了一種減阻和防污的新思路。具體工作如下：1.N-異丙基丙烯酰胺(NIAPM)為單體,聚乙二醇甲氧基丙烯酸酯(PEGMA)大分子單體為反應(yīng)型穩(wěn)定劑,雙丙烯酰胺(BIS)為交聯(lián)劑,制備具有溫敏性和鹽敏性的P(NIPAM-PEGMA)微凝膠,并加入甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)單體,使微凝膠具有可開環(huán)交聯(lián)的環(huán)氧側(cè)基。結(jié)果顯示,以N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)為單體、雙丙烯酰胺為交聯(lián)單體、PEGMA為反應(yīng)型穩(wěn)定劑,可以制備出微納米尺度的雙敏性的微凝膠,PEGMA用量增多微凝膠粒徑減小,而溫敏性和鹽敏性減弱。2.采用無皂乳液聚合法制備丙烯酸酯聚合物乳液,作為涂層的基底材料。聚合物乳液制備過程中,通過調(diào)節(jié)甲基丙烯酸酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)的比例調(diào)節(jié)聚合物的玻璃化溫度(Tg),并加入GMA單體,使聚合物具有可開環(huán)交聯(lián)的環(huán)氧側(cè)基。結(jié)果顯示MMA/BA/GMA質(zhì)量比例為25：15：1、設(shè)計固含量為5%、引發(fā)劑偶氮二異丁基醚鹽酸鹽(AIBA)占單體質(zhì)量的13%,聚合溫度為70℃的反應(yīng)條件下,反應(yīng)24小時,聚合轉(zhuǎn)化率可達(dá)98.2%,乳液粒徑為290.7nm,且粒徑分布均勻,乳液在低于10℃環(huán)境中可長期貯存(6個月)。3.使用上述微凝膠與丙烯酸酯聚合物乳液共混,加入聚乙烯亞胺(PEI)交聯(lián)劑,進(jìn)行涂覆、80℃加熱交聯(lián),獲得涂層�？疾炝薖EI分子量及其用量等對涂層性能的影響規(guī)律。結(jié)果顯示,聚合物中的環(huán)氧側(cè)基與PEI反應(yīng)實現(xiàn)交聯(lián),在所考察的分子量分別為1000、2000、5000的PEI中,分子量為2000且PEI中胺基與聚合物中環(huán)氧基團(tuán)的摩爾比例為0.6時的凝膠含量最高、交聯(lián)效果最好。4.采用扭矩測定法考察了涂層配方和環(huán)境因素對涂層水流阻力的影響,包括微凝膠用量、微凝膠中PEGMA含量、微凝膠粒徑,以及溫度和水相鹽濃度等。結(jié)果顯示：涂層中微凝膠含量升高,涂層對水流的減阻效果先升后降,在微凝膠含量為8%時達(dá)到最佳,減阻率接近50%；微凝膠中PEGMA單元含量升高,減阻效果改善；溫度升高減阻率減小,在微凝膠LCST對應(yīng)的溫區(qū)出現(xiàn)突變；水相鹽濃度升高,減阻率減小。動態(tài)光散射研究表明,微凝膠的溫敏性和鹽敏性賦予微凝膠／丙烯酸酯聚合物涂層對水的流體力學(xué)阻力表現(xiàn)出對溫度和水相鹽濃度的敏感性。5.采用異硫氰酸熒光素標(biāo)記牛血清蛋白(BSA-FITC)考察了涂層配方和環(huán)境因素對涂層抗蛋白吸附效果的影響。結(jié)果表明,涂層中微凝膠含量升高,抗蛋白吸附效果改善。與微凝膠用量為零的參比涂層相比,涂層中微凝膠質(zhì)量含量達(dá)12%時,蛋白吸附抑制率為90%(15℃環(huán)境溫度)；微凝膠中PEGMA單元含量升高,涂層抗蛋白吸附效果提高；涂層中微凝膠質(zhì)量含量為9%時,環(huán)境溫度37℃、15℃,15℃和37℃交替變化三種條件,抗蛋白吸附效果依次提高,蛋白吸附抑制率增至90%,涂層表面的動態(tài)特性有助于抑制蛋白吸附。6.微凝膠／丙烯酸酯聚合物涂層同時具備減阻效果和抗蛋白吸附效果。
[Abstract]:In the field of marine navigation, drag reduction and antifouling are a long topic. Coating the surface of the aircraft on the surface of the aircraft is a convenient means. In this paper, a new way of reducing resistance and antifouling is proposed by studying the coating with both temperature sensitivity and salt sensitivity. The specific work is as follows: 1.N- isopropyl acrylamide (NIAPM) For monomer, polyethylene glycol methoxy acrylate (PEGMA) macromolecular monomer as reacting stabilizer and diacrylamide (BIS) as crosslinker, P (NIPAM-PEGMA) microgels with temperature sensitivity and salt sensitivity were prepared and added with glycidyl methacrylate (GMA) monomers to make the microgels with open ring crosslinked epoxy side groups. The results showed that N- Isopropyl acrylamide (NIPAM) is a monomer, double acrylamide is crosslinked monomer and PEGMA is a reactive stabilizer. Micro and nano scale UNIKA microgel can be prepared. The size of PEGMA is increased and the particle size of microgel decreases, while the Wen Min property and salt sensitivity of.2. are prepared by soap free emulsion polymerization to prepare acrylate polymer emulsion as coating. Base material. During the preparation of polymer emulsion, the glass transition temperature (Tg) of the polymer is adjusted by adjusting the proportion of methacrylate (MMA) and butyl acrylate (BA), and GMA monomer is added to make the polymer have open link epoxy side. The result shows that the mass ratio of MMA/BA/ GMA is 25:15:1, the design solid content is 5%, and the initiator pair is designed. Nitrogen two isobutyl ether hydrochloride (AIBA) accounts for 13% of the mass of the monomer, the polymerization temperature is 70 C, the reaction is 24 hours, the polymerization conversion rate is up to 98.2%, the particle size of the emulsion is 290.7nm, and the particle size distribution is uniform. The emulsion can be stored for a long time in the environment below 10 centigrade (6 months).3. by blending the microgel with the acrylic polymer emulsion. Polyethyleneimine (PEI) crosslinker was applied to coating and heating crosslinking at 80 C to obtain the coating. The effect of PEI molecular weight and its amount on the performance of the coating was investigated. The results showed that the epoxy side in the polymer was linked to the PEI reaction, and the molecular weight of the molecular weight was 2000 and the amino group in PEI was in the PEI of the molecular weight of 100020005000. The gel content is the highest when the molar ratio of the epoxy group in the polymer is 0.6, and the best crosslinking effect is.4.. The effect of the coating formula and environmental factors on the flow resistance of the coating is investigated by the torque determination method, including the amount of microgel, the PEGMA content in the microgel, the microcoagulating particle diameter, the temperature and the salt concentration of the water phase. With the increase of the content of the microgel, the drag reduction effect of the coating on the water flow first rises and then drops, when the microgel content is 8%, the drag reduction rate is close to 50%, the PEGMA element content in the microgel is increased, the drag reduction effect is improved, the temperature increase and drag reduction rate decreases, the temperature zone corresponding to the microgel LCST appears abruptly, and the water phase salt concentration increases and the drag reduction rate decreases. The study of dynamic light scattering shows that the temperature sensitivity and salt sensitivity of microgel give microgel / acrylate polymer coating the resistance to hydrodynamics of water. The sensitivity of.5. with fluorescein labeled bovine serum protein (BSA-FITC) with isothiocyanate (fluorescein) was used to investigate the coating formula and environmental factors on the anti protein absorption of the coating. The results show that the content of microgel in the coating is increased and the effect of anti protein adsorption is improved. When the microgel content is 12%, the inhibition rate of protein adsorption is 90% (15 degrees C), the content of PEGMA unit in microgel increases and the effect of anti protein adsorption in the coating is improved. When the mass content of the microgel in the coating is 9%, the environment temperature is 37, 15, 15 and 37, the effect of protein adsorption is increased in turn and the inhibition rate of protein adsorption is increased to 90%. The dynamic characteristics of the coating surface will help to inhibit the adsorption of.6. microgel / acrylic polymer coating with the inhibition effect and anti protein at the same time. Adsorption effect.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U671;U668.3

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本文編號：2019519