聚合物表面胺化接枝改性的研究
本论文以二苯甲酮(BP)为光引发剂，以水、丙酮和乙醇为溶剂在流延聚丙烯(CPP)、低密度聚乙烯(LDPE)基材膜表面紫外光辐照接枝丙烯酰胺(AAm)单体，得到聚丙烯酰胺(PAAm)的接枝膜，经过低温条件下的霍夫曼(Hofmann)降级反应，生成表面接枝聚乙烯胺结构的伯胺基聚合物表面，在此表面进行后功能化反应。主要工作如下：
1、研究一步法光接枝体系，丙烯酰胺沉淀接枝聚合的机理和过程，详细讨论了引发剂浓度，单体浓度、紫外光光强等因素对接枝率和接枝膜表面接触角的影响。发现接枝聚合反应最初20s内接枝率与接枝时间为线性相关；反应时间90s时，两片聚合物膜间形成了大量的聚丙烯酰胺白色沉淀，体系因此变得完全不透明；在120s时的聚合转化率达到90％。单体浓度相同时，存在接枝率最大对应的引发剂浓度。丙酮做溶剂时，丙烯酰胺单体浓度为10wt％时，接枝率最大时的引发剂浓度为2wt％。随反应时间延长，接触角逐渐下降；单体含量增加，相同辐照时间的接触角下降程度变大，但在90s时，虽然单体含量差别很大，但是接枝膜表面接触角基本相等，这是因为聚合物表层已经为接枝层所覆盖，之后聚合过程以二次接枝和均聚反应为主，而它们对于接触角的变化影响很小。
2、两步法接枝体系中，对于光辐照再引发接枝，接枝率随时间呈先迅速上升后趋于平缓，且高的单体浓度得到的接枝率越大。接枝速率变化符合自由基聚合的一般规律。
对于热接枝，不同的光照时间对于第二步AAm的接枝率的关系是随着辐照时间的增加而增大，当紫外光强度大于80w/m2时，第二步热接枝率的增大趋势更为明显。在丙烯酰胺单体浓度为25wt％和35wt％的热接枝体系中，在150min内接枝率与时间有近似的线性关系。在热接枝时间大于150min，接枝率的增加变慢的不很明显。在AAm/H2O=50％的体系中，接枝率在150min后继续保持迅速增大的趋势。
3、酰胺基团的Hofmann降级反应，使用了用紫外—可见光分光光度计和称重法计算表面伯胺的数量和胺化度，发现使用浸泡法到达最大胺化度小于30min，而用涂覆法达到相同的降级率需要120min以上，最大胺化度在75～80％范围内。
4、表面的伯胺基在与茚三酮反应后转化为醛基，通过银镜反应证明了醛基的存在。
聚丙烯酰胺;表面胺化接枝;接枝膜;霍夫曼降级反应;伯胺基聚合物
北京化工大学
硕士
高分子化学与物理
杨万泰
2006
中文
O633.22;O631.31
54
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）