陈健:基于正反相细乳液模板法制备形貌可控含氟聚合物材料论文

陈健:基于正反相细乳液模板法制备形貌可控含氟聚合物材料论文

本文主要研究内容

作者陈健(2019)在《基于正反相细乳液模板法制备形貌可控含氟聚合物材料》一文中研究指出:由于氟原子的存在,含氟聚合物具有诸多优良的性质,如高抗紫外线性、高耐候性、高耐化学性、高耐老化性、强拒水性、强拒油性。结合含氟材料的这些优势对其进行特殊结构的功能化,可赋予含氟材料更广泛的应用特征。目前利用乳液模板法制备多孔结构和空心微球结构的材料已得到了广泛的报道。众所周知,不同的形貌对于材料的性能和应用有着重要的影响,如果能够通过某种方法,实现两种或多种结构的制备以及不同结构间转变的控制,即实现材料形貌的可控,将很好的简化制备不同形貌材料的工艺。一般来说,实现材料的形貌的控制,可以采用不同的聚合方式实现。而具有不同形貌的高分子材料,可赋予一种材料更多的性能,从而拓展特定聚合物材料的应用领域。本论文以细乳液模板法,添加适当的助乳化剂,并引入与含氟单体具有良好相容性的超临界二氧化碳(sc-CO2),简单高效地制备稳定的二氧化碳包水乳液(W/C),较为复杂的多重乳液以及油包水乳液(W/O),进一步聚合得到多孔结构材料,空心球结构材料和孔径1μm左右的含氟多孔整体材料。本论文以含氟单体甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)和交联单体二乙烯基苯(DVB)为油相,分别采用自合成两亲性含氟嵌段聚合物、商用表面活性剂Hypermer-B246作为乳化剂。论文的主要研究内容可概括为以下部分:(一)为了制备稳定二氧化碳包水(W/C)乳液,我们通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT),以甲基丙烯酸三氟乙酯作为含氟链段,聚乙二醇单甲醚2000作为亲水段,合成制备具有两亲性的含氟嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n,并以该嵌段聚合物作为制备W/C乳液的乳化剂。该部分首先合成RAFT试剂S-1-十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-α’’-乙酸)三硫代碳酸酯(DDMAT),以及大分子链转移剂mPEG45-DDMAT。接着利用不同的配料比,制备不同含氟链长的的嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n,即不同的n值。并通过一定的检测,验证RAFT试剂、大分子链转移剂化学结构以及嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n是否具备乳化剂的性质。(二)选择合适的乳化剂是形成稳定的二氧化碳包水溶液(W/C)或水包二氧化碳(C/W)乳液的关键,在稳定含二氧化碳(CO2)的乳液方面甚至更为关键。在此部分,通过利用第一步所制备的含氟两亲性嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n作为乳化剂,成功制备W/C乳液,进一步制备多孔材料。在W/C乳液的情况下,CO2和TFEMA用作连续相,水用作乳液体系的内相。已经发现,在嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n的含氟链段长度变化中,其对聚合物的形态和形成的乳液的类型具有显著影响。通过扫描电子显微镜观察聚合物的形态,证实所形成乳液的类型。对于不同含氟链段长度的嵌段聚合物mPEG45-b-P(TFEMA)n作为乳化剂时,聚合物的形态从大空心球包小空心球变为空心球形到多孔结构。相应地,可以得出结论,乳液的类型经历了从二氧化碳包水包二氧化碳包水(W/C/W/C)乳液体系到水包二氧化碳包水(W/C/W)乳液体系再到二氧化碳包水(W/C)的乳液体系变化。此外,在该部分中筛选合适的助乳化剂,并探究乳化剂的量,交联单体的含量以及水/CO2量的比例对形成的乳液类型以及所得聚合物的形貌的影响。(三)以超临界二氧化碳作为介质,并未如预期的一样形成单一类型的W/C乳液,而是形成多种类型的乳液,从而获得了多种结构的材料。为了制备具有良好形貌的多孔材料,我们选择并添加适当的助乳化剂到普通W/O乳液。结合目前研究,高内相乳液或高粘度乳液得到孔径或粒径在纳米数量级或者接近纳米数量级(<5μm)是非常困难的。在该部分,我们在已经利用商用表面活性剂Hypermer-B246成功制备稳定W/O乳液的基础上,通过添加适当的助乳化剂和超声处理,得到稳定的W/O乳液,并通过聚合得到孔径1μm左右(在未添加助乳化剂条件下,含氟多孔材料的孔径在10μm左右)的含氟多孔材料。

Abstract

you yu fu yuan zi de cun zai ,han fu ju ge wu ju you zhu duo you liang de xing zhi ,ru gao kang zi wai xian xing 、gao nai hou xing 、gao nai hua xue xing 、gao nai lao hua xing 、jiang ju shui xing 、jiang ju you xing 。jie ge han fu cai liao de zhe xie you shi dui ji jin hang te shu jie gou de gong neng hua ,ke fu yu han fu cai liao geng an fan de ying yong te zheng 。mu qian li yong ru ye mo ban fa zhi bei duo kong jie gou he kong xin wei qiu jie gou de cai liao yi de dao le an fan de bao dao 。zhong suo zhou zhi ,bu tong de xing mao dui yu cai liao de xing neng he ying yong you zhao chong yao de ying xiang ,ru guo neng gou tong guo mou chong fang fa ,shi xian liang chong huo duo chong jie gou de zhi bei yi ji bu tong jie gou jian zhuai bian de kong zhi ,ji shi xian cai liao xing mao de ke kong ,jiang hen hao de jian hua zhi bei bu tong xing mao cai liao de gong yi 。yi ban lai shui ,shi xian cai liao de xing mao de kong zhi ,ke yi cai yong bu tong de ju ge fang shi shi xian 。er ju you bu tong xing mao de gao fen zi cai liao ,ke fu yu yi chong cai liao geng duo de xing neng ,cong er ta zhan te ding ju ge wu cai liao de ying yong ling yu 。ben lun wen yi xi ru ye mo ban fa ,tian jia kuo dang de zhu ru hua ji ,bing yin ru yu han fu chan ti ju you liang hao xiang rong xing de chao lin jie er yang hua tan (sc-CO2),jian chan gao xiao de zhi bei wen ding de er yang hua tan bao shui ru ye (W/C),jiao wei fu za de duo chong ru ye yi ji you bao shui ru ye (W/O),jin yi bu ju ge de dao duo kong jie gou cai liao ,kong xin qiu jie gou cai liao he kong jing 1μmzuo you de han fu duo kong zheng ti cai liao 。ben lun wen yi han fu chan ti jia ji bing xi suan san fu yi zhi (TFEMA)he jiao lian chan ti er yi xi ji ben (DVB)wei you xiang ,fen bie cai yong zi ge cheng liang qin xing han fu qian duan ju ge wu 、shang yong biao mian huo xing ji Hypermer-B246zuo wei ru hua ji 。lun wen de zhu yao yan jiu nei rong ke gai gua wei yi xia bu fen :(yi )wei le zhi bei wen ding er yang hua tan bao shui (W/C)ru ye ,wo men tong guo ke ni jia cheng -duan lie lian zhuai yi ju ge (RAFT),yi jia ji bing xi suan san fu yi zhi zuo wei han fu lian duan ,ju yi er chun chan jia mi 2000zuo wei qin shui duan ,ge cheng zhi bei ju you liang qin xing de han fu qian duan ju ge wu mPEG45-b-P(TFEMA)n,bing yi gai qian duan ju ge wu zuo wei zhi bei W/Cru ye de ru hua ji 。gai bu fen shou xian ge cheng RAFTshi ji S-1-shi er wan ji -S’-(α,α’-er jia ji -α’’-yi suan )san liu dai tan suan zhi (DDMAT),yi ji da fen zi lian zhuai yi ji mPEG45-DDMAT。jie zhao li yong bu tong de pei liao bi ,zhi bei bu tong han fu lian chang de de qian duan ju ge wu mPEG45-b-P(TFEMA)n,ji bu tong de nzhi 。bing tong guo yi ding de jian ce ,yan zheng RAFTshi ji 、da fen zi lian zhuai yi ji hua xue jie gou yi ji qian duan ju ge wu mPEG45-b-P(TFEMA)nshi fou ju bei ru hua ji de xing zhi 。(er )shua ze ge kuo de ru hua ji shi xing cheng wen ding de er yang hua tan bao shui rong ye (W/C)huo shui bao er yang hua tan (C/W)ru ye de guan jian ,zai 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jing li yong shang yong biao mian huo xing ji Hypermer-B246cheng gong zhi bei wen ding W/Oru ye de ji chu shang ,tong guo tian jia kuo dang de zhu ru hua ji he chao sheng chu li ,de dao wen ding de W/Oru ye ,bing tong guo ju ge de dao kong jing 1μmzuo you (zai wei tian jia zhu ru hua ji tiao jian xia ,han fu duo kong cai liao de kong jing zai 10μmzuo you )de han fu duo kong cai liao 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自济南大学的陈健,发表于刊物济南大学2019-10-31论文,是一篇关于两亲性含氟嵌段聚合物论文,细乳液模板法论文,乳液论文,空心结构论文,含氟多孔材料论文,济南大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自济南大学2019-10-31论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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