大分子表面改性剂在聚合物表面的富集行为
高分子改性复习题及答案
简答题：接枝共聚反应的原理是什么？答：接枝共聚反应首先要形成活性接枝点，各种聚合机理的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种，而后产生接枝点。
活性点处于链的末端，后才形成接枝共聚物。
1、从嵌段共聚物的角度来说，热塑性弹性体的组成是什么？各组成的作用是什么？答：热塑性弹性体是由大量的软嵌段和少量的硬嵌段组成的两相嵌段共聚物。
软硬两种嵌段各有各的用处，软嵌段提供柔韧的弹性，而硬嵌段则提供物理交联点和起填料的功能。
2、反应挤出过程对工艺条件的要求是什么？答：①高效率的混合功能：②高效率的脱挥功能③高效率的向外排热功能④合理的停留时间⑤强输送能力和强剪切功能1、什么是热力学相容性和工艺相容性？为什么说工艺相容性比热力学相容性应用更普遍？答：热力学相容性是指两种聚合物在热和比例时都能形成稳定的均相体系的能力，即指聚合物在分子尺寸上相容，形成均相共混体系。
工艺相容性是指由于聚合物的分子质量很高，黏度特别大，靠机械力场将两种混合物强制分散混合后，各项的自动析出或凝聚的现象也很难产生，故仍可长期处于动力学稳定状态，并可获得综合性能良好的共混体系。
因为工艺相容性仅仅是一个工艺上比较的概念，期含义是指两种材料共混对分散的难易程度，和所得的共混物的动力学稳定性，对于聚合物而言，相容性有两方面含义：一是可以混合均匀的程度，二是混合的聚合物分子间作用力，若分子间的作用力越相近，则越容易分散均匀，分散性越好。
2、影响聚合物共混的结构形态因素是什么？简述如何影响。
答：①两相组成的配比：在“海-岛”结构两相体系共混物中，确定哪一相为连续相，哪一相为分散相具有重要意义，可计算理论临界含量。
小于26%为分散相，大于74%为连续相。
②熔体黏度：黏度低的一相倾向于生成连续相，黏度高的一项倾向于生成分散相。
③黏度与配比的综合影响④粘度比、剪切应力及界面的综合影响：当分散相与之连续相黏度相等时，分散相粒径d达到一个最小值，当界面张力降低时，分散相颗粒粒径d变小，当剪切应力增大时，分散相粒径降低。
高聚物结构与性能
1．聚合物表面改性聚合物表面改性方法可以分为以下几种：化学改性、光化学改性、表面改性剂改性、力化学处理、火焰处理与热处理、偶联剂改性、辐照与等离子体表面改性。
（1）化学改性是通过化学手段对聚合物表面进行改性处理，其具体方法包括化学氧化法、化学浸蚀法、化学法表面接枝等。
化学氧化法是通过氧化反应改变聚合物表面活性。
常用的氧化体系有：氯酸-硫酸系、高锰酸-硫酸系、无水铬酸-四氯乙烷系、铬酸-醋酸系、重铬酸-硫酸系及硫代硫酸铵-硝酸银系等，其中以后两种体系最为常用。
化学浸蚀法是用溶剂清洗可除去聚烯烃表面的弱边界层，例如通过用脱脂棉蘸取有机溶剂，反复擦拭聚合物表面多次等。
聚合物表面接枝，是通过在表面生长出一层新的有特殊性能的接枝聚合物层，从而达到显著的表面改性效果。
（2）光化学改性主要包括光照射反应、光接枝反应。
光照射反应是利用可见光或紫外光直接照射聚合物表面引起化学反应，如链裂解、交联和氧化等，从而提高了表面张力。
光接枝反应就是利用紫外光引发单体在聚合物表面进行的接枝反应。
（3）表面改性剂改性采用将聚合物表面改性剂与聚合物共混的方式是一种简单的改性办法，它只需要在成型加工前将改性剂混到聚合物中，加工成型后，改性剂分子迁移到聚合物材料的表面，从而达到改善聚合物表面性能的目的。
（4）力化学处理是针对聚乙烯、聚丙烯等高分子材料而提出来的一种表面处理和粘接方法，该方法主要是对涂有胶的被粘材料表面进行摩擦，通过力化学作用，使胶黏剂分子与材料表面产生化学键结合，从而大大提高了接头的胶接强度。
力化学粘接主要是通过外力作用下高分子键产生断裂而发生化学反应，包括力降解、力化学交联、力化学接枝和嵌段共聚等。
（5）火焰处理就是在特别的灯头上，用可燃气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬时处理，使其表面发生氧化反应而达到表面改性的效果。
热处理是将聚合物暴露在热空气中，使其表面氧化而引入含氧基团。
（6）偶联剂是一种同时具有能分别与无机物和有机物反应的两种性质不同官能团的低分子化合物。
聚苯乙烯-g-聚乙二醇的制备及其表面改性作用
聚 苯 乙烯 － 乙二 醇 的 制 备及 其表 面 改性 作 用 聚
钱 浩 徐 华 明 黄 胜 梅
泉州 ３ ２２ ） ６ ０ １
（ 华侨大学材料科学与工程学 院 摘 要
通过沉 淀聚合方法 ， 利用 自由基共聚制备 了苯乙烯一 顺丁烯 二酸酐共 聚物 （ ＭＡ） 利用 Ｓ Ｃ： Ｓ ， Ｏ １的酰氯
维普资讯
第２ ４卷 第 ９期
２０ ０ ７年 ９月
应 用 化 学
ＣＨＩ Ｓ ＯＵＲＮＡ Ｐ Ｉ Ｄ Ｃ ＮＥ Ｅ Ｊ Ｌ ＯＦ ＡＰ Ｌ Ｅ ＨＥＭＩ Ｔ Ｙ Ｓ Ｒ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． １２ ９ Ｓ ｐ． ００ ｅ ２ ７
学 纯试 剂 ： 业酒精 。 工 Ｎ Ｘ Ｓ Ｍ 型 红外光 谱仪 （ 国 Ｎｃｌ 公 司 ） 配备 变角 Ａ Ｒ附 件 ， Ｅ ＵＴ 美 ｉ ｅ ｏｔ ， Ｔ 反射 晶体 为 ｚ —ｅ晶体 ， ｎｓ 薄膜 用 夹具 固定 在 晶体 表 面 ， 扭 矩 扳 手 控 制 样 品 与 反 射 晶 体 问 的 压 力 。测 试 条 件 ： 辨 率 ２ｃ 用 分 ｍ一， 描 扫
２０ － ．０收 稿 ，０ ７ １２ ０ ６０ ３ ９ ２ ０ － －５修 回 ０
福建省 自然科学基 金（ ０ １０９） Ｅ ５ ０ １ 资助项 目
通讯联系人 ： ， 士， 钱浩 博 副教授 ； － ａ ：ｑ ｑ ＠ｙｈｏｅｍ ｅ ； Ｅ ｍ ｉ ｈ ｕ ｈ ａ ｏ．ｏ ．ｎ 研究方向 ： ｌ 聚合物表面改性 、 材料 纳米
—
Ｐ Ｇ） 有效 地调 节 了其与 聚苯 乙烯 之间 的相容 性 ， 高 了大分 子表 面改 性 剂 的使用 效 率 ， Ｅ ， 提 同时 实现 了
对 聚苯 乙烯表 面长效 改性 的 目的 。
高分子材料改性
表面改性
优点：处理效果好，无特殊设备要求 缺点：对材料面存在破坏，以及环境影响
2.过氧化物氧化法 （1）臭氧氧化法 （2）过氧化物氧化法 3.络合物化学处理法 4.碱处理法
表面改性
表面改性
筒状电极
电晕层外区 （暗区）
电晕放电
形成条件: 二电极曲率半径相差
悬殊 (线筒、线板、针板）
电晕层
线电极
特点： 1. 低电流密度(10-3-10-6A/cm2)
接枝产物的结晶度。同时接枝反应过程中存在着降解反应，使 PP的分子链断裂，在升温过程中存在着微晶的生长，使得结晶 度提高。因此PP-g-MAH的结晶度较PP树脂高，同时因微晶的 存在使得PP-g-MAH的透明度较基体PP树脂要高。
表面改性
在材料成型的过程中通过共混加入，随着剪切混炼作用分 布到改性界面。这种添加型表面改性剂在聚合物基体中的迁移 扩散并在聚合物表面富集是其改性效果体现的关键。 表面富集是指所研究的聚合物多相复合体系中，某一组分在聚合 物表面聚集，导致其在表面层的浓度高于其基体浓度的现象，而 具有表面活性的表面改性剂所产生的表面富集现象更为明显，成 为有效改善聚合物表面性质的重要助剂。
为确定PP是否与MAH发 生了接枝反应，将提纯后的接 枝产物经红外光谱测定，并与 纯PP的红外光谱图进行比较， 结果如图4所示。
从图4 可以看出，在 1740cm-1处出现了MAH的C=O 特征吸收峰，表明MAH确已 接枝PP分子链上。
从图5可以看出，PP在l60.1℃ 出现特征熔融峰，而PP-g-MAH的 熔融峰则向低温区移动。
采用的化学改性剂包括强酸，碱，过氧化物等。
表面改性
高分子表面改性剂的改性效果取决于共混体系中改性剂分子的 形态，而分子形态又与改性剂的亲水性化学结构、组成、相对 分子质量及共聚方式等因素密切相关。
高分子材料的表面改性.详解
XPS （X-ray photoelectron spectroscopy）
通过用X射线辐照样 品，激发样品表面除 H、He以外所有元素
中至少一个内能级的
光电子发射，并对产 生的光电子能量进行
分析，以研究样品表
面的元素和含量。
Ek为光电子动能；hν为激发光能量；
EB为固体中电子结合能；Φ为逸出功
电晕放电处理方式
1. 在薄膜的生产线上进行，即通常所说的热膜处理。 优点：处理效果好； 限制性：适用于处理完就使用的场合，比如马上用于印刷、涂布或复合； 2. 在薄膜的再加工线上进行，及通常所说的冷膜处理。 限制性：处理效果与薄膜存放时间有关。处理完后就应用。
3. 进行两次处理。
既在生产线上处理，又在再加工线上处理，为了保证使用前的表面质量
以等离子体存在的星系和星云
人造等离子体示例
地球上，等离子体的自然现象：如闪电、极光等； 人造等离子体，如霓虹灯、电弧等。
PbPb N Ca Na Cl
Pb
500
400
300
200
100
0
Binding Energy (eV)
XPS analysis showed that the red pigment used on the mummy wrapping was Pb3O4 rather than Fe2O3
Analysis of Carbon Fiber- Polymer Composite Material by XPS
C/O比与电流强度的关系与上述表面张力和剥离力类似，可见 LDPE表
面张力的增大和剥离力的提高与表面含氧量的增加有密切的关系。
7.2 火焰处理和热处理
● 火焰处理是用可燃性气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬间高
粉煤灰的表面改性技术及其在高分子聚合物中的应用
剂等表面处理技术来修饰粉煤灰的表面 川 一 。经适
当偶联 剂处 理后 的 粉 煤 灰 填充 到聚 合 物 中 ， 者 几 两 的近 似 交联 的链 网状结 构 。粉 煤灰 表 面改性所 用的改性
剂 以硅烷 偶联 剂 为主 ， 以助 改性 剂 为辅 ， 或选 用粉煤 灰 专用 改性剂 。改 性 效果 最 好 的是 某 些有 机硅 烷 ，
粉煤 灰是一 种大 小 不等 ， 形状 不 规则 的粒状 体 ， 主要 由硅铝 玻璃 、 晶矿 物 颗 粒 和 未 燃尽 的残 炭 微 微 粒所 组成 。我 国燃 烧 用 煤 含灰 分较 高 ， 以排 出 的 所 粉煤 灰量很 大 。大 量 的 粉 煤 灰 如 不加 以处 理 ， 会产
生扬 尘 ， 污染 大气 ， 人 体 健 康 危 害很 大 ； 对 排人 河 道
水 系会造成 河流 淤塞 ， 污染 水 质 ， 煤 灰渗 水使 地下 粉 水 产 生不 同程度 的污 染 ， 此 粉煤 灰 的处 理 和利 用 因
问题 已成 为我 国环 境保 护 与再 生 资源 开发 领域 的一 个 重要课 题 。但是 目前 粉煤 灰 的综 合应 用还 主要 集 中在建 筑和 道 路 工 程 等 方 面 ， 利 用 率 不 到 ４ ％ ， 且 ０
关 键 词 ： 煤 灰 ； 面改 性 技 术 ；塑 料 ； 胶 粉 表 橡 中 图分 类 号 ：Ｑ ３ ． Ｔ ５ ６４ 文献标识码 ： Ｅ 文 章 编 号 ：０ ８—０ １ ２ １ ） ５— ０ ５— ３ １０ ２ Ｘ（０ ０ ０ ０ ４ ０
Ｓ ｒａ ｅＭ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｃ ｎ ｌｇ ｆＦ ｙＡｓ ｎ ｔ ｐｉａｉｎ ｈ ｏｙ ｒ ｕ ｆｃ ｄｆ ａｉｎＴｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｌ ｈ ａ ｄ ＩｓＡｐ ｌ ｔ ｓｉ ｔ ｅＰ ｌｍｅ ｉ ｃ ｏ ｎ
聚合物材料的表面改性方法
聚合物材料的表面改性方法聚合物材料是一类具有广泛应用前景的材料，具有质轻、高强度、耐腐蚀等特点。
然而，由于其表面的化学稳定性较差，导致其在某些特殊环境下容易受到损伤。
为了改善聚合物材料的性能，人们通过表面改性方法对其进行处理，并赋予其更多的功能。
本文将介绍一些常见的聚合物材料的表面改性方法。
物理气相沉积（PVD）是一种常见的表面改性方法。
通过将金属等材料以适当的气氛转变为气体态，然后使其在高真空环境中与聚合物材料表面发生反应，从而形成一层新的材料。
PVD能够显著提高聚合物材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
此外，PVD还可以通过控制沉积参数来调节材料层的粗糙度和结构，从而实现对材料性能的精确调控。
化学沉积是另一种常见的聚合物表面改性方法。
化学沉积利用化学反应使金属或其他材料以原子或分子的形式沉积在聚合物材料的表面上。
与物理气相沉积不同，化学沉积可以在常压或低压下进行。
化学沉积能够根据反应条件的不同，形成不同厚度、形貌和成分的材料层，从而使聚合物表面的性能得到改善。
例如，通过化学沉积薄层二氧化硅，可以增强聚合物材料的耐候性和耐磨性。
离子注入是一种通过将离子注入到聚合物表面来改变其性能的方法。
离子注入可以显著改变聚合物的化学结构和表面性质，从而实现对材料性能的调节。
通过控制注入的离子种类和能量，可以使聚合物材料表面发生化学反应，形成新的摩擦性能、光电性能等。
离子注入方法具有对材料表面改性效果持久、成本低廉等优点，因此得到了广泛应用。
高能束流 (EB) 辐照是一种利用电子束对聚合物材料进行表面改性的方法。
在高能束流辐照下，能量较高的电子束穿透聚合物材料，与其分子相互作用，从而引发一系列化学反应。
这些反应可以引起预期的表面改性效果，如增加表面粗糙度、提高耐久性和改善光学性能等。
由于高能束流辐照能够实现材料的局部改性，因此在一些特定应用中得到了广泛应用。
总之，聚合物材料的表面改性是提高其性能的重要途径。
通过物理气相沉积、化学沉积、离子注入和高能束流辐照等方法，可以赋予聚合物材料更多的功能性和改善其性能。
聚 合 物 改 性
聚合物改性聚合物定义:聚合物即高分子化合物,所谓的高分子化合物,就是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
聚合物改性通过物理与机械的方法在聚合物中加入无机或有机物质,或将不同种类聚合物共混,或用化学方法实现聚合物的共聚、接枝、交联,或将上述方法联用、并用,以达到使材料的成本下降、成型加工性能或最终使用性能得到改善,或在电、磁、光、热、声、燃烧等方面被赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。
聚合物改性的方法总体上分为: 物理方法化学方法表面细分:共混改性、填充改性、纤维增强复合材料化学改性、表面改性、共混改性:两种或者两种以上聚合物经混合制备宏观均匀材料的过程。
可分为物理、化学共混。
填充改性:向聚合物中加入适量的填充材料(如无机粉体或者纤维),以使制品的某些性能得到改善,或降低原材料成本的改性技术。
纤维增强复合材料又称聚合物基复合材料,就就是以有机聚合物为基体,纤维类增强材料为增强剂的复合材料。
化学改性:在改性过程中聚合物大分子链的主链、支链、侧链以及大分子链之间发生化学反应的一种改性方法。
原理:主要靠大分子主链或支链或侧基的变化实现改性。
改性手段有:嵌段、接枝、交联、互穿网络等特点:改性效果耐久,但难度大,成本高,可操作性小,其一般在树脂合成厂完成,在高分子材料加工工厂应用不多。
表面改性:就是指其改性只发生在聚合物材料制品的表层而未深入到内部的一类改性。
特点:性能变化不均匀种类:表面化学氧化处理,表面电晕处理,表面热处理,表面接枝聚合,等离子体表面改性等适应于只要求外观性能而内部性能不重要或不需要的应用场合,常见的有:表面光泽,硬度,耐磨、防静电等的改性。
接枝反应:以含极性基团的取代基,按自由基反应的规律与聚合物作用,生成接枝链,从而改变高聚物的极性,或引入可反应的官能团。
官能团反应:可以发生在聚合物与低分子化合物之间,也可发生在聚合物与聚合物之间。
可以就是聚合物侧基官能团的反应,也可以就是聚合物端基的反应接枝共聚改性对聚合物进行接枝,在大分子链上引入适当的支链或功能性侧基,所形成的产物称作接枝共聚物。
聚氨酯与二氧化硅复合进展
第一章前言近年来随着各国环保法规的确立和环境保护意识的增强，传统溶剂型聚氨酯体系中挥发性有机化合物VOC排放越来越受严格限制，开发和应用水性聚氨酯体系已成为今后的发展方向[1]。
与溶剂型相比，目前水性聚氨酯仍存在耐水耐化学性下降、硬度、耐磨性能差等诸多不足，但通过对水性聚氨酯结构性能、乳化、成膜机理的进一步研究，以及依靠聚氨酯分子的可裁剪特性进行改性处理，与其它高聚物和无机材料复合，相信可开发出低VOC排放、性能卓越的产品。
1.1 聚氨酯离聚体概述1.1.1 聚氨酯的微相分离结构工业上，聚氨酯可用于制备胶粘剂、高档涂料、涂饰剂、密封部件等[2-3]。
在生物材料科学领域，聚氨酯以其优良的力学性能、良好的生物相容性和稳定性被用于制造导液管、血液泵、人工心脏瓣膜，以及药物载体，稳定剂等[4-10]。
聚氨酯优异的性能源于它特殊的微相分离结构。
Cooper.S.L.在研究多嵌段聚氨酯时，于1966年首先提出聚氨酯具有微相分离的本体结构。
聚氨酯可以看成是一种含硬链段（由多异氰酸酯和小分子扩链剂组成）和软链段（通常是聚醚或聚酯二醇，聚烯烃或聚硅氧烷）的嵌段共聚物。
软段使得大分子链易于旋转，伸缩和蠕动，降低聚合物的软化点，硬度和机械强度，熵弹性增加；硬段则束缚大分子链的转动，提高软化点，硬度和机械强度，熵弹性减少。
由于软硬段间的热力学不相容性，软段和硬段能够通过分散聚集形成独立的微区，并且表现出各自的玻璃化温度。
聚氨酯弹性体发生微相分离后，硬段微区分布于软段相中起着物理交联点的作用，赋予聚氨酯卓越的耐磨性能和其它特性[11]。
赵长才研究了HTPB／AP推进剂中聚丁二烯聚氨酯弹性体的微相分离结构[12]。
在HTPB／IPDI弹性体中，由于软、硬段溶解度参数的差值较大，因而弹性体存在微相分离。
加入扩链剂增加了硬段的含量和极性，使硬段更容易聚集在一起形成硬段微区，提高了微相分离程度。
研究中发现增加微相分离度能一定程度地提高拉伸强度或伸长率或同时提高拉伸强度和伸长率。
新型聚氨酯表面改性大分子的合成及其与聚醚聚氨酯的共混体系的研究
聚氨酯具有优良的物里机械性能和 良好的生物相容性， 是一种重要的生物材料， 广泛应用于 ：人工导尿管、 体腔引流管 、静脉导管、血液透析或腹膜透析管 、气管插管等． 但这些材料的常常会引起各种细菌感染【 ． ｌ 而 且， 这些感染一旦发生，即使应用正常剂量上百倍的药物也不能有效治疗， 自身的免疫系统也不能清除这些 人体 细菌［ ４ １ ．另外， 这些细菌的抗药性具有广谱性， 不但对这种消毒剂具有抵抗作用， 且对这种杀菌剂具有抵抗作 而
有抗粘附的聚 乙 二醇 （ Ｅ 链， Ｐ Ｇ） 分子的两端是具有杀菌功能的季铵盐基 团． Ｃ ６Ｅ ．ｕ与普通聚醚聚氨 酯 （ Ｅ 将 １Ｐ ＧＰ Ｐ Ｕ）
共 混，用 Ｆ Ｉ 究 了 ＣｌＰ Ｇ＿Ｕ与 Ｐ Ｕ的氢键结合情况， Ｔ Ｒ研 ６Ｅ ｐ Ｅ 发现表 面改性大分子 中间为氨基 甲酸酯基 团可以与普通聚
●
２０ ０ ８
文章编号：Ｏ ３２ ４（０ ｇＯ４１４０ Ｉ０ －９３２ ０ ）１３２ －５
新型 聚氨酯表面改性大分子 的合成及其 与聚醚聚氨
酯 的共 混体 系 的研 究
罗建 斌，马 晨
（西南民族 大学化学与环境保护工程学院，成都 ６ ０ ４ ） １０ １ 摘 要 ：合成 了表 面改性 大分子 （ ６ Ｅ Ｐ Ｃ１Ｐ Ｇ．Ｕ）， 该分子 中间为氨基 甲酸酯基 团， 氨基 甲酸酯基 团的外侧是柔性的且具
聚偏氟乙烯膜(PVDF)亲水性改善方法.
聚偏氟乙烯膜（PVDF）亲水性改善方法PVDF由偏氟乙烯单体CH2=CF2经悬浮聚合或乳液聚合得到，它是一种成膜性能较好的聚合物材料，使用诸如二甲基甲酞胺(DMF)、二甲基乙酞胺(DMA C)和N-甲基毗咯烷酮(NMP)等极性溶剂溶解。
从PVDF分子结构分析，整体符合一般聚烯烃分子碳链的锯齿构型，氟原子替代氢原子，因为氟原子电负性大，原子半径很小，C-F键长短，其键能达到50kJ.mol-1，整个分子链呈柔性使聚合物具有一定的结晶性，表现为突出的热稳定性，熔点为170℃，热分解温度在316℃以上，连续在150℃高温以下暴露2年内不会分解。
由于氟原子对称分布，整个分子显示非极性，聚合物表面能很低，仅为25J.m-3。
通常太阳能中可见光---紫外光部分对有机物起破坏作用，光子波长在200--700nm之间，而C-F键能接近220nm光子在总数中所占比例极少，所以氟材料耐环境气候性好。
由于性质稳定的氟原子包围在碳链四周，使PVDF具有很好的化学稳定性，在室温条件下不易被酸、碱和强氧化剂及卤素腐蚀。
因PVDF能溶于一些强极性溶剂中，且具有很好的可纺制性能，它可以被用来纺丝制备中空纤维膜。
聚偏氟乙烯在1961年首先在建筑领域被商品化，迄今数十年的使用中PVDF树脂的优良性能得到广泛的证明，在X射线平板印刷术、光纤、涂料等方面己被广为应用。
PVDF相对于聚醚砜(PES)、聚丙烯睛(PAN)等其它膜材料，PVDF膜的特点是疏水性强，是膜蒸馏和膜吸收等分离过程的理想材料。
但是，同样因其强疏水性而导致在含油废水分离时污染严重、通量减小，制约了其在此领域应用。
对PVDF分离膜进行改性，主要针对于提高亲水性，当PVDF膜的亲水性能得到改善，膜的整体性能包括渗透性、抗污染性和稳定性都能被大大地提高。
对聚偏氟乙烯的改性目前主要分为两类，物理改性和化学改性。
这其中有对膜材料本体的改性及膜表面的改性，本体改性可根本上提高膜的亲水性。
聚合物表面改性方法综述
聚合物表面改性方法综述聚合物表面改性方法综述摘要：由于聚合物表面化学能低、化学惰性等因素，其使用时需要进行表面改性。
本文综述了聚合物表面改性的方法（化学处理、低温等离子处理、表面接枝处理、电晕放电处理、光化学改性和离子注入改性），并对其改性机理及应用研究进展进行了说明。
关键词：聚合物，表面，改性方法高聚物表面因表面能低、化学惰性、表面污染及存在弱边界层等原因，往往难以润湿和粘合。
因此，常常要对高聚物进行表面处理。
表面处理的目的就是改变表面化学组成，增加表面能，改善结晶形态和表面的几何性质，清除杂质或脆弱的边界层等，以提高聚合物表面的润湿性和粘结性等。
高聚物的表面改性方法有多种，如电晕、火焰、化学改性、等离子改性、辐照、光化学改性等。
这些方法一般只引起10nm～100μm 厚的表面层的物理或化学变化，对整体性质影响较小。
高聚物表面处理后的表面层化学、物理结构发生了变化，但是由于表面层很薄，对表面层变化的表征往往比较困难，表面物理性能一般通过接触角和表面能的测试进行表征，表面的形貌可用电镜进行观察，表面化学组成可由ESCA(光电子能谱)表征。
表面处理的效果往往由材料使用的性能直接评估，例如粘接强度的提高，印刷性能的改进，染色性的改善等等。
目前，聚合物改性方法主要有：化学处理、低温等离子处理、表面接枝、电晕放电处理和热处理等方法。
本文综述了上述聚合物表面方法的研究进展。
1.化学处理化学处理是用化学试剂浸洗高聚物, 使其表面发生化学的和物理的变化。
其研究进展如下：1.1溶液氧化法溶液氧化法是一种应用时间较长的处理方法，由于其简便易行，以处理形状复杂的部件，且条件易于控制，一直受到广泛关注。
溶液氧化法对聚合物表面改性影响较大的因素主要是化学氧化剂的种类及配方、处理时间、处理温度。
常用的氧化体系有:氯酸-硫酸系、高锰酸-硫酸系、无水铬酸-四氯乙烷系、铬酸-醋酸系、重铬酸-硫酸系及硫代硫酸铵-硝酸银系等，其中以后两种体系最为常用。
聚合物表面改性
聚合物表面改性聚合物表面改性根据方法可以分为以下几种：化学改性、光化学改性、表面改性剂改性、力化学处理、火焰处理与热处理、偶联剂改性、辐照与等离子体表面改性。
一、化学改性化学改性是通过化学手段对聚合物表面进行改性处理，其具体方法包括化学氧化法、化学浸蚀法、化学法表面接枝等。
1.1化学氧化法是通过氧化反应改变聚合物表面活性，例如聚乙烯这种材料的表面能很低，用氧化剂处理聚乙烯，使其表面粗糙并氧化生成极性基团，从而使其表面能增高；在室温下将聚乙烯在标准铬酸洗液中浸泡1-1.5h，66-71℃条件下浸泡1-5min，80-85℃处理几秒钟，也可以达到同样效果；通过臭氧氧化处理可有效地改善聚丙烯表面的亲水性，处理前的表面接触角为97°，臭氧氧化处理后，表面接触角将达到67°。
1.2化学浸蚀法是用溶剂清洗可除去聚烯烃表面的弱边界层，例如通过用脱脂棉蘸取有机溶剂，反复擦拭聚合物表面多次等1.3聚合物表面接枝，是通过在表面生长出一层新的有特殊性能的接枝聚合物层，从而达到显著的表面改性效果。
二、光化学改性光化学改性主要包括光照射反应、光接枝反应。
2.1光照射反应是利用可见光或紫外光直接照射聚合物表面引起化学反应，如链裂解、交联和氧化等，从而提高了表面张力。
如用波长184nm的紫外线在大气中照射聚乙烯能使表面发生交联，粘接的搭接剪切强度提高到15.4Mpa。
2.2光接枝反应就是利用紫外光引发单体在聚合物表面进行的接枝反应，该技术尤其适用于聚合物的表面改性，这是因为紫外线能量低，条件温和，只是在聚合物表面引发接枝聚合反应，很难影响到聚合物本体。
例如对于一些含光敏基(如羰基)，特别是侧链含光敏基的聚合物，当紫外线光照射其表面时，会发生反应，产生表面自由基。
三、表面改性剂改性采用将聚合物表面改性剂与聚合物共混的方式是一种简单的改性办法，它只需要在成型加工前将改性剂混到聚合物中，加工成型后，改性剂分子迁移到聚合物材料的表面，从而达到改善聚合物表面性能的目的。
聚合物共混改性原理知识点
聚合物共混改性原理知识点聚合物共混改性原理知识点By Jimluoyu亚稳态是指聚合物共混在达到平衡状态之前，因动⼒学的原因或局部能量低处于暂时稳定的状态。
聚合物共混物（Polymer Blend）是将两种或两种以上的聚合物按适当的⽐例，通过共混，以得到单⼀聚合物⽆法达到的性能的材料。
聚合物共混物的研究呈现出在共混过程中对材料的相态进⾏控制的趋势，因为决定新材料性能的关键因素是共混物中的形态结构。
聚合物共混物的形态控制主要由热⼒学和动⼒学两⽅⾯的因素决定。
⾼分⼦—⾼分⼦共混原则：(1) 极性相匹配原则。
与选择溶剂的情形类同，两相⾼分⼦材料极性相似，有助于混溶。
(2) 表⾯张⼒相近原则，这是⼀条胶体化学原则。
因为表⾯张⼒相近，易在两种混合⾼分⼦颗粒表⾯接触处形成较稳定的界⾯层，从⽽提⾼共混稳定性。
(3) 扩散能⼒相近原则，这是⼀条分⼦动⼒学原则。
已知在界⾯层上两相⾼分⼦链段相互渗透，扩散。
若扩散能⼒相近，易形成浓度变化较为对称的界⾯扩散层，提⾼材料物理、⼒学性能。
(4) 等粘度原则，这是⼀条流变学原则。
指两相⾼分⼦熔体或溶液粘度接近，易混合均匀混合。
若粘度相差较⼤、易发⽣“软包硬”，或粒⼦迁移等流动分级现象，影响共混质量。
(5) 溶解度参数相近原则。
这是⼀条热⼒学原则。
两相⾼分⼦共混不同于⾼分⼦溶液。
两相共混的⽬的是取长补短，升发新性能，因此并不要求两相⼀定达到分⼦级的均匀混合，⽽希望各相保持各⾃的特性，⼀般要求达到微⽶级的多相结构即可，即所谓“宏观均相，微观⾮均相”的分相⽽⼜不分离的状态。
但是，为了混合的稳定性，为了提⾼⼒学性能，要求两相颗粒界⾯之间有⼀定的微⼩混溶层。
溶解度参数相近有助于稳定混溶层的形成。
聚合物共混物相容性概念所谓聚合物之间的相容性（Miscibility），从热⼒学⾓度⽽⾔，是指在任何⽐例混合时，都能形成分⼦分散的、热⼒学稳定的均相体系，即在平衡态下聚合物⼤分⼦达到分⼦⽔平或链段⽔平的均匀分散。
聚合物的表面改性
使用等离子技术处理后的各种塑料材料粘接 强度数据对比
强度(Mpa)
12 10
8 6 4 2 0
未经处理直接粘接
处理后直接粘接
7.5.4 等离子体改性方法及其应用
1. 利用非聚合性气体（无机气体），如Ar、H2、O2、 N2、空气等的等离子体进行表面反应。
2. 利用有机气体单体进行等离子体反应。 3. 等离子体引发聚合和表面接枝。 应用：表面亲、疏水性改性、增加粘结性、改善印染
先用等离子体处理，使聚合物表面产生活性种， 然后引发乙烯基单体进行接枝聚合。
3、光、紫外线法 用光或紫外线可在高聚物表面进行接枝聚合。
7.6.2 偶合接枝法
偶合接枝法是利用高聚物表面的官能团与接枝 聚合物反应，而实现聚合物的表面改性。欲接枝的聚 合物表面必须存在活性官能团，如胺基、羧基等，偶 合接枝法常用于酶的固定。
7.5 等离子体表面改性
等离子体可定义为一种气体状态物质，其中含 有原子、分子、离子亚稳态和它们的激发态，还有 电子。而正电荷类物质与负电荷类物质的含量大致 相等。等离子态被称为“物质的第四态”。
7.5.1 等离子体的种类
有热等离子体、冷等离子体、混合等离子体 等，在聚合物表面改性中使用的一般是冷等离子 体或低温等离子体。
聚合物表面接枝原理
紫外光源
UV
光引发剂
RR
O
UV
R
RS
O
溶剂 单体
聚合物 基材
CH2=CHR
H
C
R
RT
O
H
1
.2
C
C
.
CHR CH2 3
C
4
C
7.6.1 接枝聚合法
1、放射线法 同时照射法和前照射法，是先对高聚物进行放射
聚合物表界面改性方法
聚合物表界面改性方法概述摘要：聚合物由于表面能低、表面具有化学惰性、难以润湿和粘合、聚合物表面污染及存在弱边界层，所以要使用一定的方法金星表面改性，提高整体性能。
聚合物表面改性通常需要改变表面化学组成，引进带有反应性的功能团；清除杂质或弱边界层；改变界面的物理形态，提高表面能；改进聚合物表面的润湿性和黏结性；设计界面过渡层等。
关键词：聚合物；表面改性；研究进展，应用聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用，但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差，限制了聚合物材料的进一步应用。
为了改善这些表面性质，需要对聚合物的表面进行改性。
聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下，在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作，赋予材料表面某些全新的性质，如亲水性、抗刮伤性等。
聚合物的表面改性方法很多，本文综述了常见的改性及最新的研究进展。
下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。
这些方法一般只引起10-8〜10-4m厚表面层的物理或化学变化，不影响其整体性质。
一、电晕放电处理电晕放电是聚烯烃薄膜中最常用的表面处理方法。
因为聚烯烃，聚丙烯等烯烃是非极性是非极性材料，有高度结晶性，其表面的印刷、粘接、涂层非常困难。
原理：塑料薄膜在电极和感应辊之间通过。
当施加高压电时，局部发光放电，产生电子、正离子、负离子等高能离子。
电子的冲突电离作用使电子、离子增殖，产生的正离子、光子又发生二次电离而持续放电，结果在阳极和阴极之间产生电晕。
这些高能粒子与聚合物表面作用，使聚合物表面产生自由基和离子，在空气中氧的作用下，聚合物表面可形成各种极性基团，因而改善了聚合物的黏结性和润湿性。
二、火焰处理和热处理1.火焰处理①定义：用可燃性气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬时高温燃烧，使其表面发生氧化反应而达到处理的目的②常用可燃气体：采用焦炉煤气或甲烷、丙烷、丁烷、天然气和一定比例的空气或氧气。
即焦炉煤气、甲烷、丙烷、丁烷、天然气。
简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用
简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用化学化工学院08级王化成038徐畅0322011年5月18日简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用王化成徐畅辽宁师范大学化学化工学院摘要：表面活性剂已经成为高新技术产业不可缺少的重要助剂。
本文综述了聚合表面活性剂和高分子表面活性剂在不同领域的应用。
并对其今后的研究开发方向及发展趋势作了展望。
关键词：聚合表面活性剂；高分子表面活性剂；分类；应用1引言表面活性剂是一大类有机化合物，它活跃于表／界面上、具有极高的降低表／界面张力的能力和效率，在一定浓度以上的溶液中能形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。
新一代gemini表面活性剂的出现，为表面活性剂的发展开拓了广阔的前景，它已成为当今生命科学、药物科学、材料科学等众多重要领域所共同关注的热点之一。
与传统单链表面活性剂相比，gemini表面活性剂具有极低的临界胶束浓度(cmc)、很强的降低表面张力的能力、奇异的聚集形态、特殊的相行为及流变性质等[1]，可以说是表面活性剂领域的一场重大变革。
原因在于gemini表面活性剂分子中含有两个极性头和两条疏水链，在其亲水基之间或者靠近亲水基的疏水部分之间由一个联接基团(spacer)通过化学键连接构成。
这种结构一方面增强了碳氢链的疏水作用，使疏水基团自水溶液中逃逸而相互聚集成胶束的趋势增大；另一方面，受化学键的限制，极性头间的静电斥力被大大削弱。
Gemini表面活性剂实质上可看作是两个传统单头单尾表面活性剂分子的聚合体，那么对于更高聚合度的表面活性剂，如三聚、四聚甚至是高聚表面活性剂，其性能又会如何呢?大量的实践证明，寡聚乃至高聚表面活性剂相比于gemini表面活性剂而言，又具有更低的临界胶束浓度、更加丰富的聚集行为和更为优异的性质.但是到目前为止，关于寡聚和高聚型两亲分子的研究报道还极少，从分子设计合成到物理化学性质的研究才刚刚起步，有诸多的自组装规律、有序聚集体结构方面的问题亟待解决。
生物大分子材料的表面修饰及性质研究
生物大分子材料的表面修饰及性质研究生物大分子材料，如蛋白质、多糖、核酸等，是生物学研究中非常重要的材料。
在材料科学领域，这些生物大分子材料也有着无限的潜力。
然而，由于它们的特殊性质，生物大分子材料通常很难处理和合成成实用材料。
因此，科学家们需要将其表面进行改性，使其性质得到优化和改善，以便在材料工程方面得到更广泛的应用。
本文将探讨生物大分子材料表面修饰及其性质研究的最新进展。
一、表面修饰技术为了利用生物大分子材料，人们需要开发具有精确控制的表面修饰技术。
目前，常见的表面修饰技术主要有以下几种：1. 化学修饰技术化学修饰技术是一种利用化学反应对生物大分子表面进行修饰的方法。
这种方法能够产生高度可控的化学反应，往往需要具有一定的化学操作技能。
在化学修饰方面，最常用的手段是功能性物质的连接。
例如，通过具有活性基团的试剂依靠共价键与生物分子表面的氨基或羟基反应，使试剂成功连接到生物分子表面。
这种化学修饰技术，可以给生物分子表面引入新的性质以扩展其在材料工程领域中的应用。
2. 物理修饰技术物理修饰技术是通过改变生物大分子材料表面的物理结构来实现修饰的方法。
在物理修饰方面，最常用的手段之一是离子束辐射。
通过离子束辐照，生物大分子表面的化学键可以被破坏或重新组合，从而改变其化学性质。
同时，它还可以改变其表面形貌，并达到增强表面反应性和机械性能的效果。
二、表面修饰的应用1. 材料科学生物大分子材料表面修饰在材料科学领域中具有巨大的应用潜力。
由于其独特的功能和结构特点，它可以被用于制造聚合物复合材料。
修饰的生物大分子材料多用作环境适应性聚合物复合材料、仿生材料以及医药用材料等。
2. 生物技术生物材料的表面修饰还可以应用于制备生物芯片、生物传感器和生物分离材料等。
生物芯片的表面修饰不仅可以增强其性能，同时也可以增加化学反应速度和效率。
而生物传感器的表面修饰可以改善传感器的灵敏度和特异性，并提高其生物反应效果。
3. 医药领域生物大分子材料表面修饰的一个重要应用领域是医药领域。