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马来酸酐等离子体聚合对聚丙烯膜的亲水化改性

作　者: 王伟
导　师: 黄健
学　校: 南京工业大学
专　业: 材料学
关键词: 等离子体聚合马来酸酐聚丙烯多孔膜接触角亲水化改性
分类号: TQ320.721
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

马来酸酐由于具有双键和反应性酸酐官能团，可以通过光化反应、共聚、接枝等方法对聚合物进行改性。本文用低温等离子体聚合技术，制备了马来酸酐聚合改性的聚丙烯膜，希望在聚丙烯膜表面引入极性基团，提高其亲水性。用FT-IR、SEM、XPS等方法对聚合改性膜的形态、结构作了表征，用FT-IR考察了水解条件对改性膜表面结构的影响，用静态水接触角测试研究了改性膜的亲水性和时效性，并比较了改性前后膜的水通量。采用低温等离子体聚合技术，以疏水性聚丙烯薄膜为基材，制备了马来酸酐等离子体聚合改性的聚丙烯膜。FT-IR实验结果说明：马来酸酐等离子体聚合改性聚丙烯膜时，在较低的处理功率(10W)下，延长等离子体处理时间主要是提高膜表面马来酸酐的聚合量，对酸酐结构的影响程度较低；而增大等离子体处理功率，马来酸酐的酸酐结构易于被破坏，形成相对更多的羧酸结构。SEM结果表明：马来酸酐等离子体聚合处理聚丙烯多孔膜时，同时存在着刻蚀与聚合现象。在低功率处理条件下，即使延长处理时间，仍然倾向形成薄膜状的马来酸酐聚合物，认为在低处理功率下，马来酸酐以表面聚合方式为主；增大处理功率，容易得到粉末状的聚合物形态，认为在较高处理功率下，马来酸酐以气相聚合为主。XPS分析结果表明：在低处理功率条件下，马来酸酐等离子体聚合物可保持约8-9％的马来酸酐结构，延长处理时间，聚丙烯膜表面形成的马来酸酐聚合物及聚合物中保持的马来酸酐结构有增多的趋势。增加处理功率，马来酸酐等离子体聚合物中马来酸酐结构显著降低，酸酐环结构及羰基结构容易被等离子体破坏。考察了不同的水解条件对聚合膜表面结构的影响。马来酸酐等离子体聚合物的酸酐结构与其单体的酸酐结构有类似之处，都可以被水解成羧酸，不同的是，由于等离子体聚合物具有交联结构，其酸酐的水解速度较慢。静态水接触角测试结果表明：新鲜处理膜的水接触角随处理时间的延长出现先降低后基本保持不变的趋势，而表面预水解膜的水接触角则随处理时间的延长而逐渐降低；新鲜处理膜和表面预水解膜的水接触角都随着处理功率的增加出现先降低后增加的趋势；表面预水解膜的水接触角总是小于新鲜处理膜的水接触角。与Ar等

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-30
  1.1 等离子体表面处理  11-13
  1.2 等离子体聚合  13-15
  1.3 等离子体引发的接枝聚合  15-17
  1.4 等离子体处理技术的发展  17-24
    1.4.1 脉冲等离子体  18-20
    1.4.2 远程等离子体  20-21
    1.4.3 低温常压等离子体  21-24
  1.5 本文研究的目的及意义  24
  参考文献  24-30
第二章马来酸酐等离子体聚合改性聚丙烯膜表面的形态与结构  30-47
  2.1 引言  30-31
  2.2 实验部分  31-32
    2.2.1 实验原料  31
    2.2.2 低温等离子体发生器  31
    2.2.3 等离子体聚合工艺  31-32
    2.2.4 SEM观察  32
    2.2.S FT-IR测试  32
    2.2.6 XPS测试  32
  2.3 结果与讨论  32-45
    2.3.1 改性膜表面的FT-IR分析  32-34
    2.3.2 改性膜表面的SEM分析  34-39
    2.3.3 改性膜表面的XPS分析  39-45
  2.4 结论  45
  参考文献  45-47
第三章马来酸酐等离子体聚合改性聚丙烯膜的亲水性  47-60
  3.1 引言  47
  3.2 实验部分  47-49
    3.2.1 实验原料  47-48
    3.2.2 改性膜的制备  48
    3.2.3 改性膜的水解  48
    3.2.4 改性膜的碱液处理  48-49
    3.2.5 FT-IR测试  49
    3.2.6 水接触角测试  49
    3.2.7 膜的水通量实验  49
  3.3 结果与讨论  49-58
    3.3.1 水解条件对膜表面结构的影响  49-53
    3.3.2 处理工艺对膜接触角的影响  53-56
    3.3.3 马来酸酐等离子体处理膜的时效性  56-57
    3.3.4 不同处理条件对聚合膜水通量的影响  57-58
  3.4 结论  58
  参考文献  58-60
成果  60-61
致谢  61

马来酸酐等离子体聚合对聚丙烯膜的亲水化改性

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