聚乙二醇重氮樹脂在聚乙烯膜材料表面的靜電自組裝及表面親水改性.pdf

1、聚乙二醇具有良好的親水性、不荷電性，因此聚乙二醇以及含有聚乙二醇分子鏈的聚合物被廣泛應(yīng)用于疏水性物質(zhì)的表面改性，以提高其親水、抗污染等性能。靜電自組裝是近年來發(fā)展起來的表面處理新技術(shù)，是指帶相反電荷的聚電解質(zhì)在水溶液中相互吸引從而形成超薄膜的技術(shù)。本文中，我們首先合成端基陽離子性的聚乙二醇重氮樹脂，再通過鉻酸氧化法在聚乙烯的表面引入羧基陰離子，用靜電自組裝的方法在羧化聚乙烯的表面組裝上聚乙二醇重氮樹脂。再對組裝體系輔以紫外光照射，使重氮

2、基團(tuán)分解，聚乙二醇分子鏈在聚乙烯表面的連接方式由離子鍵轉(zhuǎn)變?yōu)楣矁r鍵，提高了連接的穩(wěn)定性。結(jié)合紅外、掃描電鏡、紫外.可見分光分析以及X射線光電子能譜等分析測試手段研究了聚乙二醇重氮樹脂的合成，及其在羧化聚乙烯薄膜和多孔膜表面的靜電自組裝。并考察了組裝改性體系的表面性能和化學(xué)結(jié)構(gòu)。主要包括以下幾部分內(nèi)容：
　　 1.通過聚乙二醇單甲醚與異氰酸酯以及對苯二胺的一系列反應(yīng)合成了聚乙二醇重氮樹脂，用化學(xué)氧化法在聚乙烯薄膜的表面得到了羧基。

3、采用紫外可見分光分析研究了聚乙二醇重氮樹脂的光分解性質(zhì)，得出其光分解半衰期為32.4s。借助紅外分析研究了紫外光照射前后和組裝改性前后聚乙烯薄膜表面的官能團(tuán)變化，分析結(jié)果表明親水化改性后聚乙二醇分子鏈通過共價鍵穩(wěn)定的存在于聚乙烯薄膜的表面。
　　 2.對聚乙二醇重氮樹脂在聚乙烯薄膜表面的組裝工藝進(jìn)行研究，得出重氮樹脂改性聚乙烯薄膜的最佳工藝為：采用PEG1200重氮樹脂作為表面處理劑，聚乙烯薄膜在70℃的鉻酸中氧化5min，羧化

4、后薄膜在pH=12的NaOH中預(yù)處理。通過XPS分析計算得出此條件下聚乙二醇在聚乙烯薄膜表面的覆蓋率為19.9％，組裝改性后聚乙烯薄膜表面的水接觸角由104.0°降低為51.2°。同時還對聚乙烯薄膜親水化改性效果的穩(wěn)定性和持久性進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)組裝改性后的聚乙烯薄膜親水性具有較好的穩(wěn)定性，能耐三元極性溶劑的刻蝕：同時還具有持久性，在水中浸泡兩月之后親水性仍然保持。
　　 3.在聚乙二醇重氮樹脂對聚乙烯薄膜親水化改性研究的基礎(chǔ)

5、上，實現(xiàn)了對聚乙烯多孔膜的親水化改性。對聚乙烯多孔膜的羧化條件進(jìn)行了研究，得出在保持聚乙烯多孔膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上最佳引入羧基的條件為：55℃的鉻酸中氧化1min。壓汞儀分析表明組裝改性前后聚乙烯多孔膜的孔隙率和孔徑分布變化不大，組裝改性未影響聚乙烯多孔膜的本體性能。改性后膜的表面和膜孔內(nèi)部都具有親水性，水接觸角測試時由于水被吸到膜孔內(nèi)部從而導(dǎo)致其表面接觸角為0°，水通量在壓力0.01MPa、乙醇預(yù)處理的條件下也由原來的79.10kg/m2h