本文關(guān)鍵詞：基于原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)的氟丙烯酸酯—聚醚嵌段共聚物合成及性能研究

  更多相關(guān)文章： 原子轉(zhuǎn)移自由基聚合 含氟丙烯酸酯 嵌段共聚物 表面性能 織物整理

【摘要】：本文利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)(ATRP)分別制備了多種不同分子量的ABA型氟丙烯酸酯-聚醚嵌段共聚物,測試了共聚物乳液及其溶液的表面張力,采用旋涂成膜法制備了共聚物膜并通過X射線光電子能譜(XPS)研究了其表面組成,利用原子力顯微鏡(AFM)觀察了聚合物膜的表面形貌,測試了其表面接觸角,最后將嵌段共聚物乳化配制成整理工作液應(yīng)用于棉織物整理,系統(tǒng)研究了整理劑含氟量與織物整理應(yīng)用性能間的關(guān)系。以聚乙二醇和2-溴異丁酰溴為原料,三乙胺為縛酸劑,通過酯化反應(yīng)制得大分子引發(fā)劑。將大分子引發(fā)劑用于十三氟己基乙基丙烯酸酯的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合,得到了不同分子量的ABA型含氟丙烯酸酯聚醚嵌段共聚物,以紅外(FT-IR)、核磁(NMR)和凝膠滲透色譜(GPC)表征了產(chǎn)物結(jié)構(gòu),證實聚合反應(yīng)可控性強。由嵌段共聚產(chǎn)物在不加乳化劑的情況下可以制備出粒徑較小、穩(wěn)定性較好的共聚物乳液,表明所得嵌段共聚物具有自乳化性。研究了共聚物的表面活性,結(jié)果表明,嵌段共聚物乳液的表面張力低至23.9mN/m,乙酸乙酯溶液表面張力最低為19.6mN/m。研究了嵌段共聚物膜的表面性能,發(fā)現(xiàn)熱處理前后薄膜表面氟含量存在明顯差異,接觸角測試結(jié)果顯示熱處理后薄膜對水的接觸角增大,AFM測試發(fā)現(xiàn)聚合物薄膜的表面具有“尖峰”型形貌特征。研究結(jié)果表明,嵌段共聚物中氟烷基在熱作用下會與主鏈發(fā)生微相分離并向膜表面遷移富集。通過十三氟己基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羥乙酯共聚合,在大分子引發(fā)劑和催化體系的作用下,由ATRP得到了多種不同氟含量的含氟共聚物型嵌段聚合物,產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過FT-IR、NMR和GPC得以表征。研究了共聚物型嵌段共聚物的表面性能,結(jié)果表明,隨著共聚物氟含量的增加,聚合物膜對水和正十六烷的接觸角逐漸增大。共聚物型嵌段共聚物的表面自由能低至0.96×10-2N/m。最后,將制備的嵌段聚合物乳液應(yīng)用于織物整理,發(fā)現(xiàn)整理后織物的拒水性隨著整理劑氟含量的增加越來越好。當(dāng)氟含量為28%時,織物拒水效果最佳,接觸角能達(dá)到135°,拒水等級為100分。水洗10次后整理織物的拒水性有較大程度的下降,表明拒水耐久性有待進(jìn)一步提高。
【關(guān)鍵詞】：原子轉(zhuǎn)移自由基聚合 含氟丙烯酸酯 嵌段共聚物 表面性能 織物整理
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TS195.2;O631.5
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 引言11-24
• 1.1 含氟丙烯酸酯聚合物概述11-16
• 1.1.1 丙烯酸酯單體的結(jié)構(gòu)與性能11
• 1.1.2 丙烯酸酯聚合物的發(fā)展11-12
• 1.1.3 含氟丙烯酸酯聚合物的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.1.4 含氟丙烯酸酯聚合物的分類13-16
• 1.2 聚醚的結(jié)構(gòu)與性能16
• 1.3 嵌段共聚物的制備方法16-21
• 1.3.1 概述16-17
• 1.3.2 穩(wěn)定自由基調(diào)控聚合17-18
• 1.3.3 可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移聚合18-19
• 1.3.4 原子轉(zhuǎn)移自由基聚合19-21
• 1.4 拒水拒油機(jī)理21-22
• 1.5 論文研究目的及意義22-23
• 1.6 本論文的研究工作23-24
• 第二章 實驗材料、儀器及測試方法24-29
• 2.1 實驗材料、試劑和儀器24-25
• 2.1.1 實驗材料24
• 2.1.2 實驗試劑24-25
• 2.1.3 實驗儀器25
• 2.2 測試方法25-29
• 2.2.1 傅立葉變換紅外光譜25-26
• 2.2.2 核磁共振譜26
• 2.2.3 凝膠滲透色譜儀26
• 2.2.4 X射線光電子能譜26
• 2.2.5 掃描電鏡26
• 2.2.6 原子力顯微鏡26
• 2.2.7 熱重分析26
• 2.2.8 乳液粒徑分析26
• 2.2.9 乳液穩(wěn)定性測試26-27
• 2.2.10 表面張力測試27
• 2.2.11 耐洗性測試27
• 2.2.12 噴淋測試27-28
• 2.2.13 對水、對油接觸角測試28-29
• 第三章 ABA型含氟聚丙烯酸酯-聚醚嵌段共聚物合成及其表面活性29-39
• 3.1 ABA型含氟聚丙烯酸酯-聚醚嵌段共聚物的制備29-30
• 3.1.1 大分子引發(fā)劑Br-PEG(200)-Br的合成29
• 3.1.2 含氟聚丙烯酸酯-聚醚嵌段共聚物的合成29-30
• 3.2 含氟丙烯酸酯-聚醚嵌段共聚物乳液和乙酸乙酯溶液的制備30-31
• 3.3 結(jié)果與討論31-37
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)表征31-36
• 3.3.2 乳液性能測試36
• 3.3.3 表面張力測試36-37
• 3.4 小結(jié)37-39
• 第四章 ABA型含氟聚丙烯酸酯-聚醚嵌段共聚物的膜性能研究39-49
• 4.1 ABA型含氟聚丙烯酸酯-聚醚嵌段共聚物的制備39-40
• 4.1.1 大分子引發(fā)劑Br-PEG(600)-Br的合成39
• 4.1.2 含氟聚丙烯酸酯-聚醚嵌段共聚物的合成39-40
• 4.2 共聚物薄膜的制備40
• 4.3 結(jié)果與討論40-48
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)表征40-44
• 4.3.2 聚合物薄膜的XPS分析44-45
• 4.3.3 聚合物薄膜的AFM分析45-47
• 4.3.4 聚合物薄膜的接觸角測試47-48
• 4.4 小結(jié)48-49
• 第五章 含氟共聚物型嵌段聚合物的合成及膜性能研究49-59
• 5.1 含氟共聚物型嵌段聚合物的制備共聚49-50
• 5.1.1 大分子引發(fā)劑Br-PEG(2000)-Br的合成49
• 5.1.2 含氟共聚物型嵌段聚合物的合成49-50
• 5.2 含氟共聚物型嵌段聚合物薄膜的制備50
• 5.3 結(jié)果與討論50-58
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)表征50-54
• 5.3.2 聚合物薄膜的XPS分析54-56
• 5.3.3 聚合物薄膜的AFM分析56
• 5.3.4 聚合物薄膜的接觸角測試56-58
• 5.4 小結(jié)58-59
• 第六章 含氟共聚物型嵌段聚合物的乳化及織物整理應(yīng)用59-66
• 6.1 含氟共聚物型嵌段聚合物的制備59
• 6.2 整理工作液配制59
• 6.3 整理工藝59-60
• 6.4 結(jié)果與討論60-65
• 6.4.1 聚合物的GPC分析60-61
• 6.4.2 整理織物的表面形貌61
• 6.4.3 整理織物的熱分析61-63
• 6.4.4 整理織物的接觸角測試63
• 6.4.5 整理織物的噴淋測試63-64
• 6.4.6 整理織物的拒水耐久性測試64-65
• 6.5 小結(jié)65-66
• 第七章 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-76
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文76-77
• 致謝77-78

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1 李呂qG,趙國良;嵌段共聚物微觀分相理論[J];大連工學(xué)院學(xué)報;1980年01期

2 羅筱烈,馬德柱,蔣文博;聚對苯二甲酸丁二醇酯-聚∈-己內(nèi)酯嵌段共聚物鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)研究[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報;1990年02期

3 許曉秋，黃樹基，李鳳英，邢利燕，，孫佳年，孫楊;乙丙嵌段共聚物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系[J];天津大學(xué)學(xué)報;1994年04期

4 李欣欣,林佳雄,吳平平,韓哲文;原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備含氟嵌段共聚物及其性能[J];化學(xué)世界;2000年S1期

5 傅志峰,楊萬泰;原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備嵌段共聚物的研究進(jìn)展[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年03期

6 李虹,張兆斌,胡春圃,應(yīng)圣康;利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備水溶性含氟嵌段共聚物(英文)[J];合成橡膠工業(yè);2001年05期

7 梁暉,盧江,胡靜,鄧云祥;苯乙烯/α-蒎烯嵌段共聚物的性能研究[J];石油化工;2001年05期

8 常懷春,呂通建,郭文生;聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酰胺嵌段共聚物的合成與表征[J];應(yīng)用化學(xué);2001年08期

9 李鯤,郭建華,李欣欣,吳平平,韓哲文;原子轉(zhuǎn)移自由基聚合合成甲基丙烯酸丁酯與丙烯酸全氟烷基乙酯兩嵌段共聚物及其性能的研究[J];高分子學(xué)報;2002年02期

10 張愛英,馮增國,張勇,巴建華;聚乙二醇-b-聚對苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚物降解行為的研究[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2003年06期

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1 黃建花;;雙親水嵌段共聚物存在下納米球自聚集的計算機(jī)模擬[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

2 李一鳴;;嵌段共聚物與結(jié)構(gòu)不同的陰離子表面活性劑之間相互作用的對比研究[A];中國化學(xué)會第十二屆膠體與界面化學(xué)會議論文摘要集[C];2009年

3 趙玉榮;陳天宇;王新平;;成膜條件對苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物表面結(jié)構(gòu)的影響[A];中國化學(xué)會第十二屆膠體與界面化學(xué)會議論文摘要集[C];2009年

4 施澤華;閔博飛;吳斌;諶東中;;新型線性-樹枝狀嵌段共聚物液晶的設(shè)計合成與表征[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

5 李學(xué)進(jìn);梁好均;;嵌段共聚物體系的多尺度分子模擬研究[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

6 李玉虎;宮玉梅;何天白;;溶劑擇優(yōu)親和性對溶液澆鑄嵌段共聚物薄膜相行為的影響[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

7 于彬;李寶會;史安昌;;兩嵌段共聚物在多種受限環(huán)境中的自組裝結(jié)構(gòu)[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第07分會場摘要集[C];2010年

8 汪蓉;;嵌段共聚物薄膜相行為的理論模擬[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第07分會場摘要集[C];2010年

9 魏朵;郭榮;;嵌段共聚物的親疏鏈長度對親水改性布洛芬/嵌段共聚物復(fù)合聚集體結(jié)構(gòu)的影響[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第13分會場摘要集[C];2010年

10 王非;李春忠;;定向嵌段共聚物薄膜制備納米孔陣列模板[A];2004年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉霞;分子“模板”可控制合成材料的形狀[N];科技日報;2010年

2 陶文;陶氏推出九款開發(fā)型烯烴嵌段共聚物[N];中國化工報;2008年

3 本報首席記者 姜澎;他在黑暗的未知中尋找光明[N];文匯報;2012年

4 記者 吳苡婷;在微觀世界中精準(zhǔn)重構(gòu)[N];上�？萍紙�;2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高廣政;含多肽嵌段共聚物的合成與性能[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

2 劉美嬌;嵌段共聚物自組裝形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的理論研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

3 王亞芬;組裝體的形貌、結(jié)構(gòu)調(diào)控及機(jī)制[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

4 江志斌;高分子在受限條件下的構(gòu)象和自組裝的理論模擬[D];南京大學(xué);2014年

5 馬世營;不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的兩親性嵌段共聚物在溶液中自組裝的理論模擬研究[D];南京大學(xué);2015年

6 于一濤;馬來酸酐改性苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物的RAFT細(xì)乳液聚合與表征[D];浙江大學(xué);2011年

7 田洲;高性能多相聚丙烯共聚物制備的新方法—氣氛切換聚合過程及其模型化[D];浙江大學(xué);2012年

8 劉偉峰;乙烯/辛烯溶液共聚及其聚合物鏈結(jié)構(gòu)的調(diào)控[D];浙江大學(xué);2014年

9 黃杰;RAFT乳液聚合制備聚（苯乙烯—丙烯腈）嵌段共聚物及其共混物性能[D];浙江大學(xué);2015年

10 李超;二茂鐵基和（或）偶氮苯基化合物及其嵌段共聚物的合成及性能研究[D];浙江大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張婷婷;兩嵌段共聚物在幾何受限下的自組裝動力學(xué)研究[D];寧夏大學(xué);2015年

2 張元中;雙親嵌段共聚物 PSt-b-P(St-alt-MA)-b-PAA的自組裝行為和乳化性能研究[D];南京理工大學(xué);2015年

3 朱曉玉;固體表面介導(dǎo)十二烷基磺基甜菜堿和雙親嵌段共聚物Pluronic P123聚集體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化研究[D];山東大學(xué);2015年

4 陳汀;嵌段共聚物PS-b-PLA薄膜自組裝形貌和結(jié)構(gòu)及應(yīng)用的研究[D];上海交通大學(xué);2015年

5 王德強;基于N-乙烯基己內(nèi)酰胺的線形和四臂星形聚合物研究[D];云南師范大學(xué);2015年

6 馬陳雷;共價鍵與多重氫鍵鍵合的聚乳酸/聚乙二醇嵌段共聚物的制備與溶液自組裝[D];浙江大學(xué);2015年

7 姜文博;復(fù)雜嵌段共聚物在球形空間受限情況下的自組裝[D];溫州大學(xué);2015年

8 任鍇;基于聚異丁烯的嵌段共聚物的合成、表征及在生物醫(yī)用材料中的應(yīng)用[D];蘇州大學(xué);2015年

9 張晨;基于二噻吩并噻咯的熒光小分子和全共軛嵌段共聚物的合成、表征及性能研究[D];杭州師范大學(xué);2015年

10 周強;熒光溫敏性丁二烯橡膠的合成及性能研究[D];北京化工大學(xué);2015年

本文編號：949991