發(fā)布時間：2017-10-05 05:07

  本文關(guān)鍵詞：氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物的微相分離與表面性質(zhì)研究

  更多相關(guān)文章： 氟硅 乙烯基聚合物 嵌段共聚物 微相分離 表面性質(zhì)

【摘要】：氟硅聚合物有著良好的理化性質(zhì),比如低表面能、耐溶劑性等。而嵌段共聚物的本質(zhì)特性就是可通過自組裝形成有序的球狀、柱狀、層狀等微相分離結(jié)構(gòu)。目前,對氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物微結(jié)構(gòu)與其表面性質(zhì)的相互關(guān)聯(lián)還尚不清晰。本文通過考察氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物的微相分離結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì),希望進一步獲得氟硅嵌段共聚物結(jié)構(gòu)與性能的相互關(guān)系,并為氟硅共聚物的實際應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)。本文以聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷](PMTFPS)與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PMTFPS與聚苯乙烯(PS)的AB型兩嵌段共聚物(PMTFPS-b-PMMA、PMTFPS-b-PS)、為研究對象,進行了這兩種氟硅嵌段共聚物的合成、本體微相分離結(jié)構(gòu)、表面微結(jié)構(gòu)與表面性能的研究。主要研究成果如下:1.通過陰離子聚合反應(yīng)、端基功能化反應(yīng)、ATRP反應(yīng),合成得到結(jié)構(gòu)可控的PMTFPS-b-PMMA、PMTFPS-b-PS嵌段共聚物。(1)以F3為單體,正丁基鋰為引發(fā)劑,通過陰離子開環(huán)聚合,結(jié)合硅氫加成反應(yīng)、酯化反應(yīng),制備得到一系列窄分子量的大分子ATRP引發(fā)劑PMTFPS-Br。(2)以CuBr為催化劑,PMTFPS-Br為引發(fā)劑,環(huán)乙酮為溶劑,通過MMA或St的ATRP反應(yīng),合成得到一系列分子結(jié)構(gòu)可控的氟硅與乙烯基單體的嵌段共聚物PMTFPS-b-PMMA和PMTFPS-b-PS。2.通過對PMTFPS-b-PMMA、PMTFPS-b-PS嵌段共聚物的本體微相分離研究,獲得了其微相分離結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。(1)示差掃描量熱分析(DSC)的測試結(jié)果表明,氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,但是氟硅鏈段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不太明顯。(2)透射電鏡(TEM)、小角X射線散射分析(SAXS)測試結(jié)果表明,氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物形成了柱狀微相分離結(jié)構(gòu)。3.通過對PMTFPS-b-PMMA、PMTFPS-b-PS嵌段共聚物表面組成、表觀形貌、表面能的研究,獲得了其表面性質(zhì)的相關(guān)信息。(1)XPS測試結(jié)果表明,在組成相近的情況下,PMTFPS-b-PMMA嵌段共聚物表面的含氟量比PMTFPS-b-PS表面要大一些。對PMTFPS-b-PMMA嵌段共聚物進行深度剖析,發(fā)現(xiàn)氟元素的含量在下降,碳元素的含量有所增加。(2)AFM測試結(jié)果表明,PMTFPS-b-PMMA和PMTFPS-b-PS嵌段共聚物涂層表面的微觀形貌都有一定的突起,表面粗糙度均在8-12nm之間;氟硅含量越高,表面的突起越明顯。(3)接觸角測試結(jié)果表明,當以水和甲酰胺為測試參照液時,在組成相近的情況下,PMTFPS-b-PMMA嵌段共聚物涂層表面的接觸角比PMTFPS-b-PS嵌段共聚物涂層表面的接觸角略大一些;當以二碘甲烷為參照液時,在組成相近的情況下,PMTFPS-b-PS嵌段共聚物表面的接觸角比PMTFPS-b-PMMA嵌段共聚物表面的接觸角略大一些。
【關(guān)鍵詞】：氟硅 乙烯基聚合物 嵌段共聚物 微相分離 表面性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-13
• 第二章 文獻綜述13-26
• 2.1 嵌段共聚物的性質(zhì)13-14
• 2.2 嵌段共聚物的微相分離熱力學(xué)分析14
• 2.3 嵌段共聚物的微相分離結(jié)構(gòu)相圖研究14-20
• 2.3.1 嵌段共聚物微相分離理論發(fā)展15-17
• 2.3.2 含氟硅嵌段共聚物微相分離結(jié)構(gòu)相圖17-20
• 2.4 含氟硅嵌段共聚物表面潤濕性能研究20-25
• 2.4.1 氟化改性聚合物潤濕性研究21-23
• 2.4.2 氟硅鏈段聚合物潤濕性研究23-25
• 2.5 本文思路25-26
• 第三章 氟硅嵌段共聚物的合成與表征26-41
• 3.1 引言26
• 3.2 實驗部分26-34
• 3.2.1 實驗藥品及儀器26-28
• 3.2.3 實驗裝置28-31
• 3.2.4 實驗步驟31-33
• 3.2.5 測試與表征33-34
• 3.3 結(jié)果與討論34-40
• 3.3.1 大分子引發(fā)劑PMTFPS-Br的表征34-36
• 3.3.2 氟硅嵌段共聚物的表征36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 氟硅嵌段共聚物的微相分離研究41-47
• 4.1 引言41
• 4.2 實驗部分41-42
• 4.2.1 實驗試劑及原料41
• 4.2.2 測試樣品的制備41-42
• 4.2.3 測試方法42
• 4.3 結(jié)果與討論42-46
• 4.3.1 嵌段聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測定42-44
• 4.3.2 嵌段共聚物微相分離結(jié)構(gòu)的表征44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 氟硅嵌段共聚物表面微觀形貌與表面性質(zhì)的研究47-58
• 5.1 引言47
• 5.2 實驗部分47-49
• 5.2.1 實驗試劑47-48
• 5.2.2 樣品的制備48
• 5.2.3 測試與表征48-49
• 5.3 結(jié)果與討論49-57
• 5.3.1 氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物涂層膜厚的測量49
• 5.3.2 氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物涂層表面的化學(xué)組成49-51
• 5.3.3 氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物涂層的表面微觀形貌51-53
• 5.3.4 氟硅與乙烯基單體嵌段共聚物涂層的潤濕性能53-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第六章 結(jié)論與建議58-60
• 6.1 結(jié)論58-59
• 6.2 建議59-60
• 參考文獻60-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果65-66
• 致謝66

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