低溫等離子體引發(fā)接枝聚合對聚合物表面改性的研究.pdf

1、本論文主要研究了低溫等離子體引發(fā)單體接枝聚合對聚合物的表面改性。 首先，本文詳細研究了等離子體引發(fā)丙烯腈（AN）及丙烯酰胺（AM）接枝聚合對聚乙烯（PE）的表面改性。以PE為聚合物底材接枝丙烯腈（AN）及丙烯酰胺（AM），利用ATR-FTIR分析證明了單體已接枝到聚合物薄膜樣品表面。詳細研究了接枝反應(yīng)條件對接枝率的影響規(guī)律，如接枝反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、單體濃度和溶劑。反應(yīng)溫度愈高，接枝率愈大，當(dāng)反應(yīng)溫度達到溶液的沸點時，接枝率急劇

2、增大；隨著單體濃度的增大，接枝率幾乎呈現(xiàn)出線性增長的趨勢；接枝率隨反應(yīng)時間的延長而增大。溶劑對接枝反應(yīng)有較大的影響。當(dāng)選用甲醇作為單一溶劑時，丙烯腈或丙烯酰胺的接枝率為零；選用乙醇或異丙醇作為單一溶劑時，丙烯腈或丙烯酰胺的接枝率不為零。對于PE接枝丙烯腈，當(dāng)選用（甲醇+水）作為混合溶劑時，接枝率隨著水與醇的體積比R（R=VH2O/VCnH2n+1OH）的增加而增加。當(dāng)選用（乙醇+水）或（異丙醇+水）作為混合溶劑時，水醇體積比R為零（即溶

3、劑為純乙醇或異丙醇）時接枝率最大，當(dāng)溶劑中有水參與時，接枝率下降。對于PE接枝丙烯酰胺，當(dāng)在相同體積比的情況下，選用（醇+水）混合溶劑時接枝率的變化規(guī)律是：（異丙醇+水）≥（乙醇+水）>（甲醇+水）。當(dāng)選用（異丙醇+水）作為混合溶劑時，水醇體積比R為零（即溶劑為純異丙醇）時接枝率最大。 其次，本文詳細研究了PET接枝丙烯酸及甲基丙烯酸的反應(yīng)條件對接枝率的影響規(guī)律。反應(yīng)溫度愈高，接枝率愈大，當(dāng)反應(yīng)溫度達到溶液的沸點時，接枝率急劇增

4、大；接枝反應(yīng)時間越長，接枝率越高，隨著時間的延長，接枝率幾乎呈現(xiàn)出線性增長的趨勢；接枝率隨著單體濃度的增加而增大，并幾乎呈現(xiàn)線性上升趨勢。在相同接枝條件下PET接枝甲基丙烯酸的接枝率要明顯高于PET接枝丙烯酸的接枝率。溶劑對接枝反應(yīng)有較大的影響。當(dāng)選用（醇+水）作為混合溶劑時，接枝率隨著水與醇的體積比的增加而增加。當(dāng)體積比為零（即選用醇作為單一溶劑）時，丙烯酸或甲基丙烯酸的接枝率不為零。對于PET接枝丙烯酸或甲基丙烯酸，當(dāng)在相同體積比的

5、情況下，選用（醇+水）混合溶劑時接枝率的變化規(guī)律為：PET-g-AA：（乙醇+水）>（甲醇+水）；（乙醇+水）>（異丙醇+水）PET-g-MAA：（乙醇+水）≥（異丙醇+水）≥（甲醇+水） 另外，紫外光譜中出現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，可以解釋丙烯酸或甲基丙烯酸在不同溶劑中的反應(yīng)活性，這同樣也可以解釋接枝率的變化趨勢。紫外光譜顯示，298nm與800nm處的吸光度之差隨接枝率的增加而增加。紅外光譜分析顯示，樣品的紅外譜圖中的C=O伸縮振動吸收