光接枝聚合改性
聚合物改性总结
零、绪论聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，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，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的：所谓的聚合物改性，突出在一个改字。
改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的：①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义：1.新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染）2.使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。
3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件：1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948年，HIPS1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960年，建立了IPN的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展。
IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。
1965年，Kato研究成功OsO4电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
聚偏氟乙烯紫外光接枝改性及其膜的耐污染性能研究
中图分类号：Ｔ ２ ．；０ ４ ．２ Ｑ３ ５４ ６ ８２ 文献标 识码 ：Ａ
Ｍｏ ｉｃｔ ｎｏ ｏｙＶ ｎ ｌ ｅ ｅ ｌｏｉｅ ｂ Ｖ－ ｄ ｃｄＧｒｆ ｎ ｎ ｓ ｄｆ ａｉ ｆ ｌ（ ｉｙｉ ｎ ｕ ｒｄ） ｙＵ Ｉ ｕ ｅ ａｔ ｇａ ｄｉ ｉ ｏ Ｐ ｄ Ｆ ｎ ｉ ｔ
】 ，
接枝在聚偏氟 乙烯粉料表 面引入亲水性物质丙烯酸 甲酯 ，然后采用相转移 的方法 制备超滤膜 ，并运用各
种方法对其接枝效果和膜性 能进行 了表 征； 通过膜过滤 蛋 白质实验 ， 究了接 枝共 聚物膜 的耐污染情况 。 研
２ 实验部 分（ 料和方法） 材
２１ 试 剂 ．
聚偏氟 乙烯（Ｖ ） Ｒ ９ ４ Ｐ ＤＦ ：Ｆ ・０ ，
ｇ ｏ ｐ ｒ ｒ ｓ ｎ ｎ ｔ ｅ ＰＶＤＦ－ － Ａ ｍｂ ａ ｅ ，ａ ｈ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｏ ｔ ｙ ｃ ｌｔ ａ ｅ ｒｋ ｂｌ ｒ ｕ ｓ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｏ ｈ ｇ ＰＭ ｍｅ ｒ ｎ ｓ ｎｄ ｔ ｅ ｇ ａｔｄ ｇ ｅ ｆ ｍｅ ｈ ｌａ ｒ ａｅ ｈ ｒ ｍａ ａ ｅ ｙ ｓ ｅ ｅ ｔ ｈ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｆｔ ｅｍｅ ｒ ｅ ． ｒ ｔｒｃ ｎ ａ ｔａ ｇ ｅｏ ｅｍｅ ｆ ｃ ｔ ｅｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｍｂ ａ ｓ Ｐｕ ｅｗａｅ ｏ ｔ ｃ ｌ ｎ ｔ ｍｂｒ ｅｓ ｒａ ｅ ｄ ｃｅ ｅ ｔ ｏｎ ｈ ｎ ｎ ｈ ｎ ａ ｕ ｆ ｃ ｅ ｒ ａ ｓｗｉ ｓ ｈ
医用聚氯乙烯材料的表面光接枝改性
血液 的不 相 容性 是 其使 用 中存在 的最 大问 题 ， 解 决这个 问题对 医疗卫生 事业 的发展 有着重 要 的意义 。国 内外 早 已开 展了大量 有关 高分 子材 料 的表 面 光 接枝 改性 及 其 机 理 的研 究 ］但 ，
涉 及 医用 Ｐ ＶＣ材 科 的 较 少 文 也 选 择 了 具 有 本
作 者 茼介 ； 云Ｊｌｌ７ 一 ）男 ， 士 生． 辫 Ｉ ９６ ， 博 ‘
维普资讯
第 ３期
解 云川 等 ： 医用 聚氯 乙烯 材 辩 的 表 面 光接 柱 改 性
Ａ —— １ ４ ｍ一处 峰 的吸光 度 。 ６ｃ ４
即接枝 速 率 较快 而 副反 应最 小 ， 以出现 较高 所
成本低 、 反应 区域 易控制 、 高聚物材 料本 体性 对 能影 响小 的光接 枝 法 对 医用 Ｐ Ｃ材 料 表 面进 Ｖ 行改性 。探讨 了光 照时 间 、 应 温度 、 引发剂 反 光 浓度 单体浓 度对 表 面光接枝 效果 的影 响 。 并用 正交法 指 出 了影 响 因素的显 著性 。 采用 Ｆ Ｉ Ｔ—Ｒ、 水接触 角表 征结 果 ， 接枝 效果 明显 其
（ ） ∞
ｃｆＰ （ ／ ） Ｂ １ｍ Ｌ
ｍ １
Ｆｉ ．２ Ｅｆ ￣ ｔｏ ｒ ｄｉｔｏｎ ｔｍ ｅ ¨ Ｏ ｌ ａｆ ｏ ｙ ｅ ｉａ ｇ ｆ ｆｉ ａ ａ ｉ ｉ ‘ ｒ ｉ ｇｒ ｔｐ ｌ ｍ ｒ ｚ ｔｏ ｉｎ Ｆｉ ．４ Ｅ ｆｅ ｔｏ ｎ ｔａ ｏ ｏ ｅ ｌ ｒ ［ｏ “ ｇ ａ ｌ ｏ ｙ １ ｌ ｆ ｃ ｆ ｉ ｉｉ ｔ ｒ ｃ ｎ ｅ ｌ ａ ｉ ｎ ０ ｔ ｒ ｆ ｐ ｌ
．
医用 聚 氯 乙烯材 料 的表 面 光 接 枝 改性
高分子材料表面改性技术考核试卷
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. B
3. A
4. D
5. A
6. C
7. B
8. C
9. C
10. B
11. A
12. D
13. D
14. C
15. C
16. A
17. C
18. A
19. B
20. B
二、多选题
1. ABCD
2. ABCD
3. AB
4. ABC
5. ABC
2.等离子体处理通过高能粒子轰击材料表面，产生活性位点，增强表面化学反应性，用于清洗、活化、交联等改性过程，提高材料表面性能。
3.化学气相沉积（CVD）技术在制备涂层中的应用包括热CVD、等离子体增强CVD等，通过气相反应在材料表面沉积薄膜，改变其表面特性。
4.表面改性在生物医学领域的应用如改善植入材料的生物兼容性，通过引入生物活性分子（如羟基、胺基等）减少蛋白质吸附和细胞粘附，降低炎症反应。
B.光刻技术
C.化学腐蚀
D.热压贴合
19.以下哪些改性剂常用于高分子材料表面的化学改性？（）
A.酰化剂
B.磺化剂
C.硅烷偶联剂
D.表面活性剂
20.以下哪些技术可以用于高分子材料表面的功能性涂层制备？（）
A.化学气相沉积
B.等离子体增强化学气相沉积
C.溶液涂层
D.热喷涂
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
8.以下哪些情况下需要高分子材料表面改性？（）
A.提高粘接强度
B.改善抗污染性
C.减少表面缺陷
D.提高导电性
9.在进行高分子材料表面改性时，哪些因素需要重点考虑？（）
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。
纳米SiO2表面接枝聚合改性及在PP中的分散
控制高分子包覆产物的粒 径在纳米级状态； 然后 对
纳 米 粒 子及 高 分 子 包 覆 产 物 进 行 了 表 征 ， 并考 察 了
改性后 的复合纳米粒子对 聚丙烯 （Ｐ 力学性能 的 Ｐ） 影响及 其在 Ｐ Ｐ中的分散效果 。
１ 实验 部 分
１１ 原 料 ．
中图 分 类 号 ： Ｔ ２ ．＋ Ｑ ３ ５１４
文献 标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １０ — ３６２ ０ ）１０ ３ —４ ０ ２ １９ （０ ８０ — ０ ２ ０
无机 纳米粒子填充 改性 高分子复合 材料 以其 优越 的物 理性能 ， 尤其是 在材料力学 、 学和 电磁 光
美 国 Ｎｃｌ 公 司 生 产 的 ＭＡ Ｎ Ｉ ７ ０型 傅 里 ｉｏ ｔ ｅ Ｇ Ａ—Ｒ ５ 叶 变 换 红 外 分 析 测 试 仪 考 察 纳 米 粒 子 表 面 基 团 的
合材料力学性 能下降 。 利用现有 的共 混设备 （ 如双
螺 杆 挤 出 机 、 螺 杆 挤 出 机 、 炼 机 等 ） 纳 米 粒 三 密 对
（Ｓ ＳＯ ）实 现 了对 纳 米 Ｓ ： Ｐ 竹 ｉ ， ｉ 的高 分 子 包 覆 ， Ｏ 并
将 Ｐ Ｐ粉料 与 Ｐ — ｓ ： Ｓ ｉ 复合粒子 （ ０ 含有其 他 助剂） 经高 速混 合 均匀 后 ， １５ｏ 的密 炼机 上 在 ７ Ｃ
密 炼 ３ ｉ，然 后 经 平 板 硫 化 机 模 压 ，温 度 １０ ０ｍ ｎ ７ ℃ ， 力 １ ａ 样 ， 条 经 万 能 制 样 机 切 割 后 压 ０ＭＰ 制 样 放 置 ２ ， 相 应 国家 标 准测 试 其 力 学 性 能 。 ４ｈ 按
实 现 了纳 米 Ｓ０ 表 面 的高 分 子 包 覆 改性 ， 备 了具 有 核 壳 结 构 的 聚 苯 乙烯 接 枝 ＳＯ 复 合 纳 米 粒 子 。采 用 傅 里 叶 变 ｉ： 制 ｉ： 换 红 外 光谱 、 射 电 子 显 微镜 对 纳米 ＳＯ 粒 子 的表 面结 构 及 其 在 聚丙 烯 （Ｐ） 的 分散 状 况 进 行 了表 征 。 果 表 明 ， 透 ｉ： Ｐ 中 结 接 枝 改性 后 纳 米 ＳＯ 粒 子 能 够 在 Ｐ ｉ： Ｐ基 体 中均 匀 分 散 ， 明显 改 善 了 Ｐ Ｐ复合 材 料 的力 学 性 能 。 关键 词 ： 聚 丙烯 苯 乙烯 纳 米 二氧 化 硅 偶联剂 乳 液 聚 合
亚麻织物紫外光接枝丙烯酸的改性
ｌ ｅ ａ ｒ ．Ｓ ｍａ ｅ ｅ ｎ ｔ ｔｄ ｔａ ａ ｌｙ ｒｏ ｒｆ ｄ ｐ ｌ ａ ｒｌ ｃｄ）ｗａ ｏｍｅ ｎ ｔｅ ｉ ｎｆｂｉ ＥＭ ｉ ｇ ｓｄ ｍｏ ｓ ａｅ ｈ ｔ ａ ｅ ｆｇａ ｅ ｏｙ（ ｃｙｉ ａ ｉ ｎ ｃ ｒ ｔ ｃ ｓ ｆｒ ｄ ｏ ｈ
，
（ ． ｃｏ ｌｆ Ｔｘｉ ｎ ｉ ｔ ｎ ｕｔ ， ａｉｎＰ ｌ ｅｈ ｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ ， ａｉ ， ｉｏ ｉ １ ６ ３ ， ｈｎ ； １ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｔ ａ ｄＬｇ ｄ ｓ ｙ Ｄ ｌ ｏ ｔ ｎｃ ｎ ｅ ｉ Ｄ ｌ ｎ Ｌａ ｎ ｇ ０ ４ Ｃ ｉａ ｅ ｌ ｅ ｈＩ ｒ ａ ｙ ｃ ｖ ｓｙ ａ ｎ １
摘
要 以丙 烯 酸 （ Ａ） 接 枝单 体 ， Ａ 为 采用 紫 外 光 （ Ｖ 接 枝 的 方 法 对 亚 麻 织 物 表 面 进 行 接 枝 改 性 ， 用 红 外 光 谱 ｕ ） 采
（ Ｔ Ｉ ） 扫描 电镜 （ Ｅ 对 接枝 聚合 物 进 行 表 征 ， Ｆ— 和 Ｒ Ｓ Ｍ） 研究 了单 体 质 量 分 数 、 引发 剂用 量 、 Ｖ能 量 、 Ｖ波 长 、 烯 光 Ｕ ｕ 丙
第 ３ ｉ卷 第 ９期 ２１ ０ ０年 ９月
纺
织
学
报
‘
Ｖｅ ． １ ３１．Ｎｏ ９ ．
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｘｉｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ａ ｆＴｅ ｔ ｓ ａ ｃ ｌ
Ｓｐ ｅ ．，２０１ ０
文 章 编 号 ： ２ ３ ９ ２１ ２ １ ０ — ０ ４ ０ ０ ５ — ７ （ ０ ０） ９ ０ ８ ． ５
中图 分 类 号 ： Ｓ １ １ ８ Ｔ ２ ．
ＵＶ－ｎ ｃ ｄ ｐｈ ｔ ｇ ａ ｔｎ ｆ ａ ｒ ｌｃ ａ ｉ ｎｔ ｉ ｅ ａ ｒｃ ｉ ｄｕ ｅ ｏ ｏ ｒ ｆｉ ｇ ｏ ｃ ｙ ｉ ｃ ｄ ｏ ｏ ｌｎ ｎ ｆ ｂ ｉ
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。
聚丙烯的接枝改性方法
聚丙烯(PP) 在五大通用树脂中发展历 史最短、增长最快。PP具有良好的力学性 能、电性能、化学性能等，且其价格低廉， 故被广泛应用于日常生活、工农业和军事 等许多领域。
PP接枝改性就是在PP分子中引入其他 基团，既可赋予 PP某些特殊功能，又能很 好地保持 PP的优异特性。
1、PP常用的接枝方法
未来展望
聚丙烯接枝改性是扩大聚丙烯使用范围 的一条重要途径，是聚丙烯工程塑料化的 一种重要方法，但聚丙烯目前的各种接枝 改性方法还存在着各自的弊端，如对环境 不友好、后处理困难、降解严重、难以工 业化生产等种种不足，相对而言，固相接 枝和超临界技术是比较有前途的接枝改性 方法，但如何使这些方法能适用工业化生 产的需要是科研工作者急需解决的问题。
但是由于反应高温使副反应( 交联或降 解) 严重，PP严重降解，接枝率也较低，对 材料性能有严重的负面影响，且对于挥发 性的单体适用性不佳。另外，残余的未反 应单体对产物会产生不良影响。
1.3 、悬浮接枝法
悬浮法接枝PP是在不使用或只使用少量 有机溶剂的条件下，将PP粉末、薄膜或纤 维与接枝单体一起在水相中引发反应。
该法不但继承了溶液法反应温度低、 工艺及设备简单、PP降解程度低、反应易 控制等优点，而且产物后处理简单，也相 对环保。悬浮溶胀接枝法避免了固相接枝 过程中较高反应温度下存在的PP降解、产 品发黄、接枝物粘连等问题。
1.4 、固相接枝
固相法是20世纪90年代新兴的一种制备 改性聚烯烃的方法。它是将PP粉末直接与 适量的单体、引发剂以及其他适当的助剂 接触直接反应。反应温度一般控制在聚烯 烃软化点以下(100 ～130 ℃)，常压反应。
但是，此方法所用的溶剂量大，需要蒸 馏分离，产物也必须从溶剂中分离并进行 干燥。过程麻烦且溶剂往往有毒，故操作 费用高，环境污染严重，已经逐渐被淘汰。 但对于实验室研究，由于其简便易行( 在普 通玻璃仪器中即可实现)，仍有一定应用价 值。
紫外光引发丙烯酰胺接枝改性棉织物亲水性的研究
陈军： 光发烯胺枝．织 陛研 志等 外弓丙酰接改棉物 的究 紫 ｌ 胜
紫 外光弓 丙 酰胺 ｌ 烯 接枝改 棉织 水性的 发 性 物亲 研究
陈志军 黄年 华 张泽辉 （ 武汉纺织大学纺织科学与 工程学院 武 ４０７） 汉 ３０３
摘 要 ：以丙烯酰胺 （Ｍ 为接枝 单体 ，采 用紫外光 （Ｖ 接枝 的方法对棉 织物进行接枝 改性 ，采用傅立叶 红 Ａ） ｕ）
ｕ 辐射装 置 ，Ｇ 一 ０ 型 ，北 京天脉恒 辉光源 电 ｖ Ｙ４０ 器有 限公司；有机元 素分析仪 ，Ｆ ａ ｈ ０ ０ ，美 国 ｌｓ２０ 型
本文采用紫外 光辐照 的方法 ，以丙烯 酰胺 （Ｍ Ａ）
收稿 日期 ：２１－６１ ０ １０—６ 项 目基金 ：湖北省自然科学基金 （ 批准号２ １Ｃ Ｂ４ １资助 ００Ｄ０９）
物 亲水 性 改性做 了大 量 的工作 ，开发 出吸水 性纤 维
为单体 、二苯 甲酮 （Ｐ 为光 引发 剂 ，接 枝 改性棉 织 Ｂ）
物 ，并讨论 了单 体浓度 、 引发剂 浓度和 接枝 时 间对
接枝 率的影 响。
素 产 品 ，用 于具 有高 吸湿 ／ 透湿 和 吸汗／ 快干 性能 复 合 织物 的外 层 ，既 发挥 外层 的吸湿 、吸 汗功 能 ，又 使 湿气 、汗 水 从皮肤 表 面迅速 转移 扩散 出去 ，使 人 体 皮肤 不感潮湿 。在诸多表面 改性技术 中，紫外光
１４紫外光接枝反应 ．
将 Ａ 、Ｂ 以一 定 的 比例 与无 水 乙醇 配 成 接 枝 Ｍ Ｐ 液 ，干燥 好 的试样投 入浸渍 ２ ；然后 将浸渍 的样 品 ｈ
放 入表面 皿 中，盖上 石英玻 璃 ，迅 速置 入ｕ 辐射装 ｖ
枝后 的试样在 １ ５ ｃ ６ ５ ｍ 出现Ｃ Ｏ ＝ 吸收 峰 ，该峰 属于丙
光接枝表面改性聚丙烯膜固定蛋白质的研究
片常 见 的基 质 载 体 有 ＿ ： 酸 纤 维 素 膜 、 偏 氟 乙 ３硝 Ｊ 聚 烯膜 、 硅树脂 、 晶 片、 料 片 ［ 和玻 璃 片 ［ 硅 塑 ］ 。高 分
子 聚合物 因其具 有 质 轻 、 明 、 格低 廉 、 透 价 易加 工 等
优 良性 能 ， 已越 来 越 多 地 被 用 作 微 芯 片 的 首 选 基
（Ｓ ， Ｂ Ａ） 北京欣 经 科生物 技术 有 限公 司 ， 以上试 剂 均
为分 析纯 。去 离子 水， 自制 。 １ ２ 实验 方 法 ．
１ ２ １ 样 品预处 理及 实验装 置 ．．
将聚 丙烯 膜 裁 剪 成 直 径 约 为 ４ｒ 的 圆 片。 为 ｅ ａ
了除去膜 表面 的尘粒 以及 加工 工艺过 程 中填料在 其 内部 产生 的小分 子 ， 将 膜 放 入索 式 抽 提器 中抽 提 先 ３ ， 出冲洗 、 ６ 取 ｈ 干燥 。光 接 枝改 性 的 实验 装置 及 具
定。
本文 采用操 作简单 、 成本 低廉 、 易工 业化 的光接
收 稿 日期 ： ０ ８０ —２ ２ ０ —３０
基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 重 点 项 目 （０ ３ ０ ０ ５４ ３４ ）
表面 光接 枝实验 反 应液 中的 单体 浓 度 均 为 ８ ％ （ 量分 数 ） 采 用丙 酮 作 为溶 剂 。紫 外 光 照射 时 间 质 ， 分别 为 ： Ｈ 为 １ ０ｓＡ 为 ３ ， 为 ３ 。紫 ＭＡ ８ Ａ ， ０ＳＡＭ ０ Ｓ
引 言
蛋 白质芯 片可 以高效 地获取 生物 体 中蛋 白质信 息。因此 ， 白质芯 片 技 术 的研 究 已经 成 为近 年 来 蛋 的研 究 热 点 之 一【 。 制备 高 质 量 蛋 白 质 芯 片 中 的 １ ］
光化学接枝与辐射接枝改性聚合物的方法、原理及其应用[1]
![光化学接枝与辐射接枝改性聚合物的方法、原理及其应用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/6d38001bfad6195f312ba6d3.png)
光化学接枝与辐射接枝改性聚合物的方法、原理及其应用20系房威PB02206227高分子材料在工业和现实生活中的应用日益广泛。
然而，由于许多聚合物本身所固有的性质不很理想,，从而限制了它们在一些领域中的应用。
而聚合物改性技术可以改变聚合物的本体性质或使聚合物表面获得新的性质而不影响其本体性质。
因此，聚合物的改性越来越受到人们的重视。
光化学接枝与辐射接枝是高聚物改性的重要方法。
它们在原理和实验方法上有相似之处，都是用一定波长的电磁波来引发聚合物的接枝反应，从而达到改性的目的。
它们的不同之处在于光化学接枝使用的是紫外光，而辐射接枝一般是用高能射线如γ射线来引发接枝聚合。
这一区别导致它们有各自的应用范围：由于紫外光比高能辐射对材料的穿透力差，故接枝聚合可以严格地限定在材料的表面或亚表面进行，不会损坏材料的本体性能，所以光化学接枝一般用来对聚合物进行表面改性，而辐射接枝则用来改变其本体性质。
光化学接枝的优点，除了适合于聚合物的表面改性外，还有紫外辐射的光源及设备成本低，易于连续化操作，故近年来发展较快，极具工业应用前景。
辐射接枝聚合则具有方法简单，不需要催化剂、引发剂，可在常温下反应，接枝率容易控制等特点，引起了国内外的高度重视。
1 光化学接枝的化学原理与实施方法1.1 化学原理生成表面接枝聚合物的首要条件是生成表面引发中心——表面自由基，依据产生方式的不同可分为三种方法。
含光敏基聚合物辐照分解法对于一些含光敏基（如羰基），特别是侧链含光敏基的聚合物，当UV光照射其表面时，会发生Norrish I型反应1，产生表面自由基：这些自由基能引发乙烯基单体聚合，可同时生成接枝共聚物和均聚物，自由基链转移法安息香类引发剂在UV照射下发生均裂，产生两种自由基：在单体浓度很低的条件下，两个自由基均会向聚合物表面或大分子链转移，产生表面自由基引发烯类单体聚合而生成表面接枝链，该体系缺点是小分子自由基，如（I）能引发均聚合，故表面接枝链和均聚链能同时生成。
第二章 接枝共聚改性0908
紫外光 ~~~CH2CH~~~~ | CH3—C=O ——CH2CH· —— + CH3C· =O
打断化学键
（2）预辐射法——先辐照聚合物，使其产生捕集型自由 基，再用乙烯型单体继续对已辐照过的聚合物进行 处理，得到接枝共聚物。 辐射源：高能量γ射线 作用:① 聚合物无规地失去侧基或氢原子,产生自由基
二、作为增容性，提高相容性的应用研究
利用接枝聚合物作为增容剂，可自由地控制聚合物共 混物的相容性，宜可大幅度提高聚合物共混物的相容性， 又可有效地发挥力学特性。 力学性能一般：接枝聚合物>增容化共混物>聚合物共
混物
2.5 乙烯基类单体接枝共聚改性淀粉的研究进展
接枝共聚法是对天然淀粉进行化学改性的主要方法
（a）
（b）
PP/PA6的SEM照片: a. 未添加接枝共聚物, b. 添加 接枝共聚物
2.3.4
接枝共聚物的粘接性能
• 接枝共聚物具有良好的粘结性能，可作为胶粘剂。 • 例如聚烯烃接枝马来酸酐 用作热熔胶粘剂 ，用于粘结金属 （钢、铝等） 与塑料 (PP、PE等) 制造铝塑复合管、 铝塑复合板、 钢塑管等。
2.3.7 纤维表面接枝
纤维的染色性能与聚合物基体的性质有关，常 用的天然纤维或合成纤维的染色性能较差，需要 通过表面改性提高其染色性、吸湿性、抗静电性 等性能，如添加接枝物或与其它纤维共混改善其 染色性能。纤维的表面接枝是其中一种较好的方 法，常见于纤维和织物染色的前处理。
2.3.8 羊毛接枝
羊毛的接枝改性能改善它的防皱性、染色性 能、抗静电性和加工性能。但在接枝过程容易导 致羊毛变黄，影响其外观和色泽，因此羊毛的接 枝改性需要保持较低的反应温度，尽量避免羊毛 变色。
表面光接枝改性技术研究及应用
表面光接枝改性技术研究及应用***(天津工业大学纺织学院，天津，300387)摘要：本为介绍和总结了光接枝改性技术的原理、实施方法、影响因素和应用。
其中，光接枝原理主要是表面自由基引发单体聚合；接枝方法有气相法、液相法和本体接枝法；另外，本文还介绍了光接枝影响因素及其多种应用。
关键词：光接枝；聚合反应；表面改性；应用中图分类号：TQ 316.6+1The research of surface photo-grafting modification technologyand its applicationJin Yinshan, RenY uanlin, Dong Erying(School of Textile, Tianjin Polytechnic University, Tianjin, 300387, China)Abstract:This paper introduces and summarizes the theory, implementation methods, influencing factors and applications of photo-grafting modification technology. Among, the theory of photo-graftingis mainly surface radical-induced monomer polymerization; the method of photo-grafting includes gas phase method,liquid phase method and ontology grafting method. In addition, the article introducesthe influencing factors of photo-grafting and its application.Key words: Photo-grafting; Polymerization; surface modification; application引言随着时代的进步和科技的发展，高分子材料在材料领域中的地位越来越高,人们对材料的性能和功能化的要求也相应提高。
PVDF平板超滤膜的制备与光接枝改性研究的开题报告
PVDF平板超滤膜的制备与光接枝改性研究的开题报
告
本研究计划主要针对PVDF平板超滤膜的制备和光接枝改性进行研究。
PVDF是一种常用的聚合物材料，在膜技术中广泛应用于超滤膜的制备。
但是，PVDF材料的亲水性较差，容易发生污染和膜污染问题，限制其在工业应用中的发展。
光接枝改性是一种有效的方法，可以提高PVDF 膜的亲水性和抗污染性能，从而改善其分离性能和稳定性。
本研究将通过以下几个方面进行探讨：
1. PVDF平板超滤膜的制备方法研究：本研究将采用相分离法制备PVDF平板超滤膜，并优化膜的制备工艺参数，包括溶液浓度、溶剂种类和浸渍时间等，以获得更好的分离性能和稳定性。
2. 光接枝改性方法研究：本研究将采用紫外光辐射法对制备好的PVDF平板超滤膜进行光接枝改性。
并选取不同的接枝单体进行接枝改性，以探究不同接枝单体对膜性能的影响。
3. 膜性能测试研究：本研究将对制备好的PVDF平板超滤膜和改性
后的光接枝膜进行多种性能测试，包括通量、分离因子、污染物抗污染
性能和温度稳定性等，以分析膜的分离性能和稳定性。
通过以上研究，目的是提高PVDF平板超滤膜的分离性能和稳定性，为实际应用提供科学依据。
聚多巴胺在生物材料表面改性中的应用
聚多巴胺在生物材料表面改性中的应用一、本文概述本文旨在探讨聚多巴胺（Polydopamine, PDA）在生物材料表面改性中的应用。
作为一种新兴的、具有生物活性的材料，聚多巴胺因其独特的性质，如良好的生物相容性、粘附性、以及易于功能化的特性，在生物医学工程、组织工程、药物传递、生物传感器等多个领域受到广泛关注。
本文将详细介绍聚多巴胺的合成方法、表面改性的原理及其在生物材料表面改性中的具体应用，并探讨其可能存在的问题和未来发展方向。
通过本文的阐述，希望能为相关领域的研究者提供有益的参考和启示，推动聚多巴胺在生物材料表面改性领域的进一步发展和应用。
二、聚多巴胺的合成与性质聚多巴胺（Polydopamine, PDA）是一种模拟海洋生物贻贝粘附蛋白的人工合成高分子材料，因其独特的粘附性和生物活性，在生物材料表面改性领域具有广泛的应用前景。
聚多巴胺的合成主要基于多巴胺（Dopamine）的氧化自聚合反应，这一过程可以在多种基材表面进行，包括金属、非金属、有机和无机材料等。
多巴胺是一种生物活性分子，广泛存在于生物体内，特别是哺乳动物的中枢神经系统中。
在碱性条件下，多巴胺可以发生氧化自聚合反应，生成聚多巴胺。
这种聚合反应过程相对简单，可以在水溶液中进行，且对温度要求不高，通常在室温下即可进行。
聚多巴胺具有一系列独特的性质，使其成为生物材料表面改性的理想选择。
聚多巴胺具有强大的粘附性，可以紧密地附着在各种材料表面，形成一层均匀的涂层。
聚多巴胺具有良好的生物相容性和生物活性，可以促进细胞粘附和增殖，有利于生物材料在生物体内的应用。
聚多巴胺还含有丰富的官能团，如羟基、氨基和醌基等，这些官能团可以进一步与其他生物分子或药物进行化学反应，实现生物材料的功能化。
聚多巴胺的合成相对简单，性质独特，具有良好的粘附性、生物相容性和生物活性，以及丰富的官能团，这些特点使得聚多巴胺在生物材料表面改性领域具有广阔的应用前景。
通过聚多巴胺的改性，可以改善生物材料的表面性能，提高其生物相容性和功能性，从而满足生物医学工程领域对生物材料日益增长的需求。
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PET、PE和PP都有纤维产品，目前只有PET已 用作布料，而PE、PP均因染色问题不能商业化，
如果能采用表面改性法解决此问题，则它们的 价格将比PET要便宜得多。
(2)液相法
把光敏剂、单体或其它助剂配在一起制 成溶液，直接将聚合物样品置于溶液中 进行光接枝聚合，也可先将光敏剂涂到 样品上，再放入溶液中。
6.4.2.2 填加或不加敏化剂
(1)不加敏化剂 先将聚合物表面氧化使生成一层过氧化物，
随后在不加敏化剂的情况下再利用紫外 光照射，利用过氧化物分解出的自由基 和单体加成聚合，将希望的单体接枝到 聚合物表面。 PPorPE+MTMP(光稳定剂)→提高膜的稳 定性
(3)食品包装膜
食品包装：印刷、粘接、热封； 对氧、水汽和香味的阻隔性
PE和PP对水汽的阻隔性优良，但对氧的阻隔性 差;
PET、NYLON对氧有较高的隔离性，但对水较 差;
PVDC对氧、水均具有良好的阻隔性，但成膜 性及单独成膜强度差，成本高;
PVQH(聚乙烯醇)是最好的隔氧性薄膜，但因 其溶解于水而难通过蒸煮消毒这一关。
6.4.3.1 薄膜的表 面改性
(1)工业包装膜
问题：PE、PP、PVC、PET→难印刷和难粘接。 印刷之前要进行电晕处理，有时还要涂以特种 底漆，然后使用昂贵的特种印刷油墨，因而成 本很高，且印刷质量也不好。 表面光接枝法：将强极性的亲水基团引入薄膜 的表面，并且由于接枝链与基体薄膜以化学键 相连，该新的表面具有持久性，从根本上改变 现有的塑料薄膜印刷技术。
(4)复合膜
复合膜是塑料薄膜的一种发展趋势。复合膜是指通过 特殊方法把具有不同材质的薄膜层合在一起的多层膜。 但该制造工艺所面临的难题是塑料薄膜的惰性表面难 于粘合，而光接枝法可以从根本上解决该问题。最近 文献曾报道过 "光接枝固化技术"，该技术可用于制备 复合膜，主要原理是首先把待固化反应液涂于两层待 层合薄膜之间并压紧、压匀。在紫外光照射下，涂层 中的光敏剂将首先与两薄膜的表面氢作用产生大量自 由基;这些表面自由基随后引发反应液的聚合并固化。 该固化技术的优点如下:
(2)添加敏化剂
敏化剂既可以预先经处理引人到聚合物表面，也可在光照的同时 发挥作用。 制备含敏化剂的聚合物的方法： 一种是把聚合物放人充满敏化剂蒸汽的容器中，可通过温度来 调节吸收的含量，用抽提后称重的方法来测量被吸附的敏化剂的 含量。 另一种方法是把敏化剂溶在某种易挥发的溶剂中，将聚合物放入 该溶液中浸泡，而后取出干燥。 为使敏化剂能很好地附着在聚合物表面，可在敏化剂的溶液中加 入某些聚合物，如醋酸乙烯酯等。然后再将覆有敏化剂的聚合物 放在单体溶液中进行光接枝反应。
氢提取反应法
芳香酮及衍生物在吸收紫外光后，会夺取 聚合物表面的H而还原成烃基，同时生成了 一个表面自由基。
6.4.2 接枝方法
液相接枝和气相接枝 ①气相法：聚合物和反应溶液放在充有惰性气氛
的密闭容器中，加热使溶液蒸发，从而在弥 漫着溶剂、单体和引发剂的气氛中进行光反 应。 优点: 单体和光敏剂以蒸汽形式存在，自屏蔽效应小; 样品表面的单体浓度极低，故接枝效率高。 缺点是：反应慢，辐射时间长。
瑞典皇家工学院利用连续法对纤维进行表面光 接枝反应，将MGA接枝到高强度PE上，用酸 性染料酸橙染色，其染色度增加了3～4倍;而丙 烯酰胺PET纤维体系，用直接染料染色，染色 吸收增加了5.1倍，既可改善PET的吸水率，又 可增加花色品种。
(2)农膜
聚乙烯棚、地膜。用无雾滴棚膜替代普通棚膜 可提高产量15%。 问题：有效期3一4个月，至多6一8个月，国外 如日本的有效期可达两年。 光接枝法，可在薄膜表面与亲水性大的单体接 枝形成亲水层，而膜的本体性能不变，这样将 得到具有永久效果的防雾滴棚膜。 光接枝也可用来合成具有防雾、保温、生物降 解、锄草等性能的多功能地膜。
因基膜与固化粘合剂间以化学键相连， 故产生无界面粘合，大大提高了剥离强 度;
将传统的先改性后复合的两步法合并成 一步工艺，可大大降低生产投资;
由于两基体薄膜是以表面接枝固化的原 理而粘合的，只要薄膜表面含C一H键即 可被层合，而对极性相配无要求。
6.4.3.2 纤维的表面改性
有机纤维的主要市场是复合材料和服装行业。 在复合材料的制备中，增强纤维与基体材料的
检测方法：
先可采用能溶解单体及均聚物的溶剂抽 提接枝后的聚合物，如果是通过化学键 结合，接枝物则不会被溶剂抽提掉。
采用红外光谱 (衰减全反射红外光谱 ATR)，检测深度为l0μm左右。
光电子能谱 (ESCA)检测深度l0nm左右，
6·4·3 表面光接枝改性的应用
在高聚物表面接枝聚合不同的单体，可 使高聚物的性能得到很大改善，使材料 的实用性得到提高，从而获得更广泛的 应用。
光接枝聚合改性
1 概述
1 突出特点：既能获得不同于本体性能的 表面特性，又可保持本体性能。
2 早期：射线或电子束高能辐射→伤及到 本体性能
3 紫外光：近些年用于表面接枝改性有较 大发展
4 趋势：简单的表面改性→表面高性能化、 表面功能化、接枝成型方法
6.4.1表面光接枝的化学原理
是实现表面接枝的首要条件是生成表面引发中 心——表面自由基
理想的性能组合可由表面光接 枝法实现
把具有特殊阻隔性能的聚合物接枝于价廉的PE 和PP膜上;
利用光接枝层合技术制备复合膜，例如将 PVOH夹于两PE膜之间，可制成既隔氧又隔水 的高档食品包装膜。
食品或水果保鲜包装中的一种产品是防雾化、 防结露保鲜袋。利用表面光接枝可制得内表面 完全亲水和吸水，而外表面憎水的保鲜袋来满 足这种用途。
①含光敏基聚合物辅照分解法
含光敏基（如羰基），尤其是侧链含光敏基的 聚合物，在UV照射下，表面产生可同 时生成接枝共聚物和均聚物
自由基转移法
安息香类引发剂在紫外光照射下发生均裂，产 生两种自由基：
自由基转移法
在单体浓度很低的情况下，两个自由基均会向 聚合物表面或大分子转移，产生表面自由剂， 引发烯类单体聚合而生成表面接枝链