丙烯腈气相表面接枝聚合及接枝膜阻氧性能的研究

论文摘要

高分子材料的表面接枝改性是工程技术领域和生物医学领域的重要课题之一。本文主要以低密度聚乙烯膜（LDPE）为基体膜，以过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂，对丙烯腈（AN）气相表面接枝聚合反应进行了系统研究，以探讨接枝反应机理、优化反应条件，目的在于建立聚烯烃材料表面改性的新方法；同时对接枝膜的阻氧性能进行了研究。 利用本文所设计的气相表面接枝聚合的方法，AN可成功地接枝在LDPE膜上，同时均聚物的生成得到了有效的抑制，接枝效率（Ge）可接近100％。引发剂、引发剂溶剂（润湿剂）、单体量、反应温度等因素对接枝聚合反应有显著影响：使用BPO作引发剂接枝活性远好于偶氮二异丁腈（AIBN）、BPO／N，N-二甲基苯胺氧化还原体系及BPO／三乙胺氧化还原体系；用甲苯做BPO的溶剂可使LDPE膜润湿和表层溶胀，有利于BPO向膜的扩散和吸附；当单体投入量（液态）超过一个临界值（1.5mL）时，反应过程中，气相单体始终处于饱和状态，增加单体对接枝率（Gp）没有影响；随着反应的进行，接枝率（Gp）迅速增加，最终达到饱和；聚合反应温度在90℃时，Gp达到最大值；提高温度可以有效地提高Ge；增加BPO溶液浓度可迅速增加Gp。在此基础上本文提出了AN气相表面接枝LDPE的反应机理：吸附在基材表面的BPO受热分解产生苯甲酰基，

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 表面接枝概述
• 1.1.1 表面接枝聚合反应体系组成
• 1.1.2 表面接枝聚合反应实施方法
• 1.1.3 表面接枝聚合物的表征
• 1.1.4 接枝链在基材表面的分布与构象
• 1.1.5 表面接枝的应用
• 1.2 聚合物接枝丙烯腈改性
• 1.2.1 丙烯腈接枝聚合反应
• 1.2.2 氰基的进一步反应
• 1.3 课题的提出,方案及意义
• 参考文献
• 第二章 丙烯腈表面接枝聚合研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原料和药品
• 2.2.2 实验装置及仪器
• 2.2.3 实验步骤
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 引发剂的选择
• 2.3.2 BPO溶剂的选择
• 2.3.3 气相法与液相法比较
• 2.3.4 单体量对接枝率的影响
• 2.3.5 反应时间及引发剂浓度对接枝率的影响
• 2.3.6 反应温度对接枝率的影响
• 2.3.7 反应的接枝效率
• 2.3.8 引发剂的迁移
• 2.3.9 氧气对接枝聚合反应的影响
• 2.3.10 接枝膜表面的化学组成
• 2.3.11 AN气相法表面接枝聚合的反应机理
• 2.3.12 不同基体材料的影响
• 2.3.13 不同单体的气相法表面接枝聚合反应
• 2.3.14 接枝膜的表面形貌
• 2.3.15 接枝膜的表面润湿性
• 2.3.16 接枝膜的水解反应
• 2.3.17 接枝对LDPE膜结晶度的影响
• 2.3.18 接枝产物热降解的研究
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 用紫外光谱研究接枝链长及接枝密度
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 原料和药品
• 3.2.2 实验装置及仪器
• 3.2.3 实验步骤
• 3.3 理论分析
• 3.4 结果与讨论
• 3.3.1 反应时间对接枝链长及接枝密度的影响
• 3.3.2 反应温度对接枝链长及接枝密度的影响
• 3.3.3 BPO浓度对接枝链长及接枝密度的影响
• 3.3.4 误差分析
• 3.5 结论
• 参考文献
• 第四章 接枝膜的阻氧性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原料和药品
• 4.2.2 实验装置及仪器
• 4.2.3 实验步骤
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 表面接枝聚合反应
• 4.3.2 接枝膜阻氧性的研究
• 4.4 结论
• 参考文献
• 第五章 结论
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 导师简介