【摘要】：超支化聚乙烯具有獨特的支化結(jié)構(gòu)和性能。但是超支化聚乙烯缺乏極性功能團,使得其應用范圍受到限制。采用接枝聚合的方法,將極性功能團引入到超支化聚乙烯中,能夠進一步擴展其應用范圍。因此,本文采用配位聚合與原子轉(zhuǎn)移自由基聚合相結(jié)合的方法,制備了一系列超支化聚乙烯接枝聚甲基丙烯酸酯類聚合物。分別研究了其在自組裝納米材料、抗遷移燃速催化劑和碳納米管分散劑中的應用。1、合成了超支化聚乙烯接枝聚甲基丙烯酸二茂鐵甲酰氧基乙酯(HBPE-g-PFcEMA),并對其結(jié)構(gòu)進行了表征。隨后,分別研究了不同濃度的HBPE-g-PFcEMA在THF/正己烷混合溶劑以及正己烷中的自組裝行為。結(jié)果表明:溶劑的性質(zhì)對HBPE-g-PFcEMA自組裝的性能影響較大。在THF/正己烷混合溶劑中,HBPE-g-PFcEMA在低濃度時可以自組裝成具有一定形貌的膠束。但是,在較高濃度時,得不到形貌規(guī)整的膠束。而在正己烷中,通過調(diào)控HBPE-g-PFcEMA的濃度(0.1-10.0mg/mL),我們可以得到具有不同納米結(jié)構(gòu)(單分子膠束、片層狀膠束、中空微球和多孔狀微球)的自組裝體。2、合成了 HBPE-g-PFcEMA,并將其用作固體推進劑燃速催化劑。研究發(fā)現(xiàn),HBPE-g-PFcEMA在210℃以下,具有良好的熱穩(wěn)定性。而且,HBPE-g-PFcEMA具有優(yōu)異的電化學性能。TGA結(jié)果表明:HBPE-g-PFcEMA能夠有效地加速AP的高溫熱分解,并使AP完全熱分解和最大失重溫度分別降低78℃和80℃。此外,抗遷移實驗結(jié)果表明:HBPE-g-PFcEMA是一種有效的抗遷移燃速催化劑。3、合成了 HBPE-g-PFcEMA,并將其用于非共價鍵法分散MWCNTs。通過TGA、UV-vis、TEM 和 SEM 技術(shù)分別研究了 HBPE-g-PFcEMA 對 MWCNTs 的分散性能。結(jié)果表明:MWCNTs能夠有效地被HBPE-g-PFcEMA分散,且最大的分散濃度為C=150.4 mg/L。UV-vis 結(jié)果表明:HBPE-g-PFcEMA 和 MWCNTs之間存在著π-π堆積相互作用。隨后,我們制備了 HBPE-g-PFcEMA/MWCNTs/PET復合導電膜,并通過四探針法測定其電導率為0.0943 S·cm-1。研究表明,該復合導電膜在電子器件中有著潛在的應用前景。4、合成了超支化聚乙烯接枝聚甲基丙烯酸叔丁酯(HBPE-g-PtBMA),對其結(jié)構(gòu)進行了表征,并研究了其在氯仿中對MWCNTs的分散性能。不同的HBPE-g-PtBMA/MWCNTs質(zhì)量比對MWCNTs在氯仿中的分散濃度有著較大的影響,且在質(zhì)量比為2.0時的分散液具有最高的分散濃度(455mg/L)。TEM和SEM結(jié)果均表明:HBPE-g-PtBMA可以有效地將MWCNTs分散成單根碳納米管。我們采用旋涂法制備了 HBPE-g-PtBMA/MWCNTs/PET復合導電膜。研究表明:該復合膜具有均勻的MWCNTs連接網(wǎng)絡(luò)和良好的電導率(13.14 S·cm-1)。此外,該復合導電膜在受到外力彎曲(150°)時,仍具有較好的導電性。而且,該復合導電膜經(jīng)過1000次彎曲-釋放循環(huán)后,電阻僅增加了約30%。5、合成了超支化聚乙烯接枝聚甲基丙烯酸(HBPE-g-PMAA),對其結(jié)構(gòu)進行表征,并研究了 HBPE-g-PMAA在水中對MWCNTs的分散性能。HBPE-g-PMAA具有兩親性,能夠在水中自組裝成平均直徑為30 nm的膠束以及一些膠束的組裝體。TEM、AFM和SEM結(jié)果均表明HBPE-g-PMAA能在水中對MWCNTs進行有效地分散。TGA結(jié)果表明:隨著HBPE-g-PMAA/MWCNTs質(zhì)量比(0.25-5.0)的增加,MWCNTs在水中的分散濃度也逐漸增加(60-135mg/L)。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O631


本文編號：2733587