基于Pickering乳液聚合的納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的合成和性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-07 18:24
納米纖維素不僅具有結(jié)晶度高、表面積大、楊氏模量高等特性,還具有生物可降解性和生物相容性,被廣泛應(yīng)用于涂料、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。含氟聚丙烯酸酯具有化學(xué)穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性高、防污性、拒水拒油性等優(yōu)良性能,作為織物整理劑能夠賦予織物優(yōu)良的拒水拒油性和耐沾污性。將納米纖維素作為Pickering穩(wěn)定劑代替常規(guī)乳液聚合中的小分子乳化劑,通過(guò)Pickering乳液聚合法制備含氟聚丙烯酸酯乳液,不僅可以解決小分子乳化劑對(duì)乳液及膜性能的不良影響,而且還可以通過(guò)引入納米纖維素改善乳膠膜的拒水拒油性和機(jī)械性能。本論文利用Pickering乳液聚合技術(shù),以兩親性嵌段共聚物接枝的納米纖維素為Pickering穩(wěn)定劑制備納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液,并研究了乳膠膜和整理織物的性能。具體研究結(jié)果如下:采用可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合合成了中間鏈段含有活性環(huán)氧基團(tuán)的兩親性嵌段共聚物聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-g-納米纖維素-g-聚丙烯酸六氟丁酯(PDMAEMA-b-PGMA-b-PHFBA),并通過(guò)環(huán)氧基與納米纖維素(CNC)上的羥基的開(kāi)環(huán)反應(yīng),成功制備了兩親性嵌段共聚物接枝的納米纖維素(P...
【文章來(lái)源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1.文獻(xiàn)綜述
1.1 前言
1.2 納米纖維素
1.2.1 納米纖維素的分類和性質(zhì)
1.2.2 納米纖維素的改性方法
1.2.3 納米纖維素的應(yīng)用
1.3 Pickering乳液的研究進(jìn)展
1.4 以天然有機(jī)納米顆粒穩(wěn)定的Pickering乳液聚合的研究進(jìn)展
1.5 研究課題的提出意義
2. 兩親性嵌段共聚物接枝納米纖維素的制備及其性能研究
2.1 概述
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
2.2.2 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯(PDMAEMA-b-PGMA-b-PHFBA)的合成
2.2.3 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-g-納米纖維素-g-聚丙烯酸六氟丁酯(PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA)的制備
2.3 測(cè)試與表征
2.3.1 紅外光譜(FT-IR)測(cè)試
2.3.2 核磁共振氫譜(1H-NMR)測(cè)試
2.3.3 凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)試
2.3.4 熱重分析(TGA)測(cè)試
2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)測(cè)試
2.3.6 X射線衍射(XRD)測(cè)試
2.3.7 X-光電子能譜(XPS)測(cè)試
2.3.8 接觸角測(cè)試
2.3.9 動(dòng)態(tài)光散射(DLS)測(cè)試
2.3.10 表面張力測(cè)試
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的合成與表征
2.4.2 兩親性嵌段共聚物接枝納米纖維素的合成與表征
2.4.3 兩親性嵌段共聚物接枝納米纖維素的性能研究
2.5 小結(jié)
3 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-g-納米纖維素-g-聚丙烯酸六氟丁酯穩(wěn)定的Pickering乳液的制備和性能研究
3.1 概述
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
3.2.2 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA穩(wěn)定的Pickering乳液的制備
3.3 測(cè)試與表征
3.3.1 乳液外觀
3.3.2 乳液靜置穩(wěn)定性測(cè)試
3.3.3 乳液類型測(cè)試
3.3.4 乳液微觀形貌觀察
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 納米纖維素和改性納米纖維素穩(wěn)定的Pickering乳液
3.4.2 pH值對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.3 油相種類對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.4 油水比對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.5 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA濃度對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.6 NaCl濃度對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.7 Pickering乳液的溫度響應(yīng)性
3.4.8 Pickering乳液的長(zhǎng)期穩(wěn)定性
3.5 小結(jié)
4 Pickering乳液聚合法合成納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液及其性能研究
4.1 概述
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要化學(xué)試劑
4.2.2 納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的制備
4.2.3 納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的應(yīng)用工藝
4.2.4 測(cè)試與表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同Pickering穩(wěn)定劑合成的納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的比較
4.3.2 攪拌速度對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.3 反應(yīng)溫度對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.4 引發(fā)劑用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.5 pH值對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的合成和性能的影響
4.3.6 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.7 軟硬單體配比對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.8 含氟單體用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯乳液的影響
4.3.9 Pickering乳液聚合機(jī)理探討
4.3.10 熱處理溫度對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳膠膜接觸角的影響
4.4 納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯乳液的應(yīng)用研究
4.4.1 pH值對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液整理織物接觸角的影響
4.4.2 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液整理織物接觸角的影響
4.4.3 HFBA用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液整理后織物接觸角的影響
4.5 小結(jié)
5. 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SiO2穩(wěn)定的Pickering聚合制備PDMS-PBMA共聚乳液[J]. 張全元,陸文浩,甘俊平,龐秋虎,文風(fēng). 膠體與聚合物. 2017(01)
[2]葛根素納米晶自穩(wěn)定Pickering乳液的制備可行性研究[J]. 張焦,王帆,王計(jì)瑞,易濤,張繼芬. 中草藥. 2017(01)
[3]Pickering乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/SiO2納米復(fù)合材料[J]. 蔣文遠(yuǎn),周宏偉,王麗,廖健洪,黃疇,易英. 材料保護(hù). 2016(07)
[4]納米纖維素負(fù)載納米金的制備及其催化性能研究[J]. 張開(kāi)濤,沈明貴,孫佩佩,商士斌,王丹. 纖維素科學(xué)與技術(shù). 2016(01)
[5]反應(yīng)型乳化劑對(duì)丙烯酸乳液聚合穩(wěn)定性的影響研究[J]. 趙剛磊,仇鵬,吳亮,陳俊,李明威. 涂料工業(yè). 2016(02)
[6]殼聚糖/三聚磷酸鈉凝膠粒子穩(wěn)定Pickering乳液的研究[J]. 曾海燕,曹光群,楊成,董偉. 日用化學(xué)工業(yè). 2015(06)
[7]納米微晶纖維素的表面改性及其應(yīng)用[J]. 朱旭海,溫洋兵,程棟,安興業(yè). 紙和造紙. 2015(05)
[8]納米纖維素的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 祝曉,魏曉奕,李積華,汪一紅,王飛,李思東. 化工新型材料. 2015(02)
[9]納米微晶纖維素?zé)岱(wěn)定性的研究進(jìn)展[J]. 王錢(qián)錢(qián),朱倩倩,孫建中,許家興. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2014(05)
[10]納米纖維素晶體及復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 王鈰汶,陳雯雯,孫佳姝,黎國(guó)康,李孝紅,蔣興宇. 科學(xué)通報(bào). 2013(24)
博士論文
[1]納米纖維素改性及其增強(qiáng)環(huán)境響應(yīng)復(fù)合材料的研究[D]. 田晨.華南理工大學(xué) 2015
[2]基于殼聚糖的新型Pickering乳液及相應(yīng)功能材料的制備和應(yīng)用[D]. 劉浩.華南理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的合成及其作為織物整理劑的研究[D]. 陳欣.陜西科技大學(xué) 2016
[2]納米纖維素接枝含氟單體乳液的合成與應(yīng)用研究[D]. 季劍鋒.廣西大學(xué) 2014
[3]GO穩(wěn)定的Pickering乳液及其聚合研究[D]. 金小荀.南京理工大學(xué) 2013
[4]含氟聚丙烯酸酯拒水整理劑的制備及其性能研究[D]. 李慶文.武漢紡織大學(xué) 2012
本文編號(hào):3482337
【文章來(lái)源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1.文獻(xiàn)綜述
1.1 前言
1.2 納米纖維素
1.2.1 納米纖維素的分類和性質(zhì)
1.2.2 納米纖維素的改性方法
1.2.3 納米纖維素的應(yīng)用
1.3 Pickering乳液的研究進(jìn)展
1.4 以天然有機(jī)納米顆粒穩(wěn)定的Pickering乳液聚合的研究進(jìn)展
1.5 研究課題的提出意義
2. 兩親性嵌段共聚物接枝納米纖維素的制備及其性能研究
2.1 概述
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
2.2.2 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯(PDMAEMA-b-PGMA-b-PHFBA)的合成
2.2.3 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-g-納米纖維素-g-聚丙烯酸六氟丁酯(PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA)的制備
2.3 測(cè)試與表征
2.3.1 紅外光譜(FT-IR)測(cè)試
2.3.2 核磁共振氫譜(1H-NMR)測(cè)試
2.3.3 凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)試
2.3.4 熱重分析(TGA)測(cè)試
2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)測(cè)試
2.3.6 X射線衍射(XRD)測(cè)試
2.3.7 X-光電子能譜(XPS)測(cè)試
2.3.8 接觸角測(cè)試
2.3.9 動(dòng)態(tài)光散射(DLS)測(cè)試
2.3.10 表面張力測(cè)試
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的合成與表征
2.4.2 兩親性嵌段共聚物接枝納米纖維素的合成與表征
2.4.3 兩親性嵌段共聚物接枝納米纖維素的性能研究
2.5 小結(jié)
3 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-g-納米纖維素-g-聚丙烯酸六氟丁酯穩(wěn)定的Pickering乳液的制備和性能研究
3.1 概述
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
3.2.2 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA穩(wěn)定的Pickering乳液的制備
3.3 測(cè)試與表征
3.3.1 乳液外觀
3.3.2 乳液靜置穩(wěn)定性測(cè)試
3.3.3 乳液類型測(cè)試
3.3.4 乳液微觀形貌觀察
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 納米纖維素和改性納米纖維素穩(wěn)定的Pickering乳液
3.4.2 pH值對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.3 油相種類對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.4 油水比對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.5 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA濃度對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.6 NaCl濃度對(duì)Pickering乳液的影響
3.4.7 Pickering乳液的溫度響應(yīng)性
3.4.8 Pickering乳液的長(zhǎng)期穩(wěn)定性
3.5 小結(jié)
4 Pickering乳液聚合法合成納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液及其性能研究
4.1 概述
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要化學(xué)試劑
4.2.2 納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的制備
4.2.3 納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的應(yīng)用工藝
4.2.4 測(cè)試與表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同Pickering穩(wěn)定劑合成的納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的比較
4.3.2 攪拌速度對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.3 反應(yīng)溫度對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.4 引發(fā)劑用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.5 pH值對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的合成和性能的影響
4.3.6 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.7 軟硬單體配比對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的影響
4.3.8 含氟單體用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯乳液的影響
4.3.9 Pickering乳液聚合機(jī)理探討
4.3.10 熱處理溫度對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳膠膜接觸角的影響
4.4 納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯乳液的應(yīng)用研究
4.4.1 pH值對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液整理織物接觸角的影響
4.4.2 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液整理織物接觸角的影響
4.4.3 HFBA用量對(duì)納米纖維素/含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液整理后織物接觸角的影響
4.5 小結(jié)
5. 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SiO2穩(wěn)定的Pickering聚合制備PDMS-PBMA共聚乳液[J]. 張全元,陸文浩,甘俊平,龐秋虎,文風(fēng). 膠體與聚合物. 2017(01)
[2]葛根素納米晶自穩(wěn)定Pickering乳液的制備可行性研究[J]. 張焦,王帆,王計(jì)瑞,易濤,張繼芬. 中草藥. 2017(01)
[3]Pickering乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/SiO2納米復(fù)合材料[J]. 蔣文遠(yuǎn),周宏偉,王麗,廖健洪,黃疇,易英. 材料保護(hù). 2016(07)
[4]納米纖維素負(fù)載納米金的制備及其催化性能研究[J]. 張開(kāi)濤,沈明貴,孫佩佩,商士斌,王丹. 纖維素科學(xué)與技術(shù). 2016(01)
[5]反應(yīng)型乳化劑對(duì)丙烯酸乳液聚合穩(wěn)定性的影響研究[J]. 趙剛磊,仇鵬,吳亮,陳俊,李明威. 涂料工業(yè). 2016(02)
[6]殼聚糖/三聚磷酸鈉凝膠粒子穩(wěn)定Pickering乳液的研究[J]. 曾海燕,曹光群,楊成,董偉. 日用化學(xué)工業(yè). 2015(06)
[7]納米微晶纖維素的表面改性及其應(yīng)用[J]. 朱旭海,溫洋兵,程棟,安興業(yè). 紙和造紙. 2015(05)
[8]納米纖維素的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 祝曉,魏曉奕,李積華,汪一紅,王飛,李思東. 化工新型材料. 2015(02)
[9]納米微晶纖維素?zé)岱(wěn)定性的研究進(jìn)展[J]. 王錢(qián)錢(qián),朱倩倩,孫建中,許家興. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2014(05)
[10]納米纖維素晶體及復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 王鈰汶,陳雯雯,孫佳姝,黎國(guó)康,李孝紅,蔣興宇. 科學(xué)通報(bào). 2013(24)
博士論文
[1]納米纖維素改性及其增強(qiáng)環(huán)境響應(yīng)復(fù)合材料的研究[D]. 田晨.華南理工大學(xué) 2015
[2]基于殼聚糖的新型Pickering乳液及相應(yīng)功能材料的制備和應(yīng)用[D]. 劉浩.華南理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]含氟聚丙烯酸酯無(wú)皂乳液的合成及其作為織物整理劑的研究[D]. 陳欣.陜西科技大學(xué) 2016
[2]納米纖維素接枝含氟單體乳液的合成與應(yīng)用研究[D]. 季劍鋒.廣西大學(xué) 2014
[3]GO穩(wěn)定的Pickering乳液及其聚合研究[D]. 金小荀.南京理工大學(xué) 2013
[4]含氟聚丙烯酸酯拒水整理劑的制備及其性能研究[D]. 李慶文.武漢紡織大學(xué) 2012
本文編號(hào):3482337
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