等离子体改性PTFE膜接枝丙烯酸研究

利用ar气氛等离子体为引发手段对ptfe膜进行表面处理,最终实现了在ptfe膜表面接枝丙烯酸。通过xps和atr-ftir对改性膜进行表面分析,表明在ptfe膜的表面形成一层聚丙烯酸(paac)薄膜。实验证实ptfe-g-paac膜的表面亲水性及表面稳定性较好,克服了等离子体改性效果不稳定的缺点。本研究拓展了ptfe膜材料在其他各相关领域的应用,具有较好的实用价值。

利用ar等离子体引发ptfe膜接枝丙烯酸(acrylicacid),然后进行固定化脲酶,最终得到ptfe-g-paac-i-urease膜。采用xps和atr-ftir等分析手段对固定化酶膜表面进行表征,结果表明在ptfe表面固定上了脲酶。固定化脲酶保持了与溶液脲酶相当的活性,最佳活性温度为60℃,ph值为6.0左右,与溶液酶相比固定化脲酶的环境稳定性有较大的提高。

通过atr衰减全反射的红外光谱分析和对蒸馏水接触角的测定表明,经脉冲辉光放电等离子体的作用,ptfe薄膜表面的组分结构发生了变化。主要表现为薄膜表面氧基团的含量由无到有,并形成了c=c不饱和基团。表面由完全非极性变成表现出部分极性,亲水性大为增强,可粘性也得到很大改善。

通过高能电子束预辐照接枝丙烯酸（aa）／对苯乙烯磺酸钠（sss）对ptfe多孔膜进行亲水改性，并研究了单体浓度、辐照剂量等对接枝率，接枝反应对多孔膜表面形貌膜和化学组成以及亲水性的影响。研究结果表明接枝率随混合单体中aa含量增加而增大，而且随辐照剂量的提高而增大，ptfe多孔膜的接枝覆盖层增加膜表面的亲水基团含量，同时对膜的亲水改性效果能保持稳定。

本文利用等离子体接枝技术在纯钛表面成功接枝生物分子壳聚糖,通过通过衰减全反射红外光谱(atr-ftir)、接触角(ca)、x射线光电子能谱(xps)分析表明,利用等离子体活化技术可以在纯钛基底上键合生物分子。

为了优化等离子体改性工艺,对聚丙烯板进行了常压空气等离子体处理。等离子体的产生采用了自制中频电源和平行板电极结构组成的介质阻挡放电系统。处理前后聚丙烯表面的微观结构、表面粗糙度和润湿性通过场致发射扫描电镜、原子力显微镜和接触角分析仪进行了分析。结果表明,等离子体处理后,聚丙烯板表面结构变粗糙且粗糙度增加了近5倍;表面接触角下降(或润湿性提高),并且等离子体剂量为1.5kj的试样具有较好的润湿性和抗老化性能。

利用氧气低温等离子体,在真空度为20pa,处理功率为30w的条件下,对高密度聚乙烯(hdpe)薄膜进行了表面改性。研究结果表明:在20~200s的处理时间内,单位面积的失重率随处理时间的增加线性增大,表面粗糙度也随着增加;处理后薄膜表面的接触角显著减小;接触角越小,剥离强度就越大;处理后能在薄膜表面形成羟基、羰基和羧基等各种极性基团。

采用等离子体引发聚四氟乙烯(ptfe)表面固定化脲酶,并利用固定化酶膜处理含尿素废水。研究发现,固定化酶处理900mg/l的尿素废水,30℃以上的温度下1h以内尿素转化率能保证在90%以上,并且固定化酶比活力不变。在固定化酶的稳定性测试中,1个月内固定化脲酶酶活保持不变。

用电子束引发预辐照接枝的方法,在高密度聚乙烯(highdensitypolyethylene,hdpe)薄膜上接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidylmethacrylate,gma),制备了含有高活性环氧基团的聚合物膜。详细研究了单体浓度、反应温度和时间以及吸收剂量等因素对接枝率的影响规律。应用傅立叶变换红外光谱(ft–ir)、差示扫描量热仪(dsc)、原子力显微镜(afm)研究了接枝物的组成、热性能和表面形貌。ft–ir测试表明接枝物为hdpe–g–gma共聚物;接枝膜的熔融温度tm以及修正后hdpe组分δhf(hdpe)均随着接枝率的增大而降低,原因归结于hdpe接枝后结晶度降低。hdpe–g–gma膜的afm图像显示其表面粗糙度增加,进一步证明膜表面发生了接枝反应。

丙烯酸接枝改性废聚苯乙烯（ｐｓ）泡沫塑料，与石油沥青共混，制得水乳型防水涂料，用作建筑物屋顶防水材料，介绍了该涂料的操作步骤，列举了其性能指标，讨论了丙烯酸接枝改性ｐｓ和所用组分对涂料性能的影响。

丙烯酸接枝改性废聚苯乙烯（ps）泡沫塑料，与石油沥青共混，制得水乳型防水涂料，用作建筑物屋顶防水材料。介绍了该涂料的操作步骤，列举了其性能指标。讨论了丙烯酸接技改性ps和所用组分对涂料性能的影响。

采用紫外光辐照接枝的方法,通过本体聚合,将甲基丙烯酸甲酯(mma)接枝至聚乙烯(pe)隔膜表面,以改善其对电解液的润湿性能。结果表明:通过紫外光辐照可实现有效的表面接枝,当引发剂质量浓度为0.10g/ml,光照时间为150s时,表面接枝率达到49.15%,通过扫描电镜、原子力显微镜等对膜表面形貌变化进行了观察,静态接触角测试表明,接枝改性后膜对电解液的接触角从47.8°~48.1°降至18.1°~20.4°,润湿性能提高。

在氮气保护下,利用预辐照接枝技术在高密度聚乙烯(hdpe)膜上接枝苯乙烯三甲基氯化铵(vbtac)单体,以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)单体作为接枝辅助单体来提高vbtac的接枝率,制备出阴离子交换膜,解决了在hdpe上难以直接接枝聚合vbtac的问题。本文研究了接枝条件及接枝液的组分对接枝的影响,并用x射线显微分析方法研究了vbtac的接枝进程和接枝分布。

采用自由基聚合法合成了聚乙二醇双丙烯酸酯(pegda)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(hema)共聚物水凝胶,材料表面在非反应性气体氩气气氛下进行等离子体表面处理,并在紫外光辐照条件下进行丙烯酰胺接枝共聚。红外谱图证明pegda/hema共聚物水凝胶上接枝了酰胺基团,材料的亲水性提高,等离子体表面处理后,材料表面形成含氧基团,氮原子含量增加。

报道了一种基于等离子体修饰的pvc膜脲酶生物传感器。应用微波等离子体化学气相沉积技术,在ph敏感pvc膜上修饰一层带有氨基的乙二胺等离子体聚合物薄层,通过戊二醛共价交联固定脲酶分子,制成脲酶传感器。这种乙二胺等离子体聚合物薄层对ph敏感膜的响应特性影响小,且其表面氨基使得ph敏感膜更加易于与h+结合,检测范围向高ph方向偏移,响应斜率为45.73mv/ph,比未修饰的ph敏感膜电极的响应斜率42.81mv/ph有所提高。该脲酶传感器对尿素显示了良好的传感性能,其响应时间约为200s;在6.0×10-4~8.4×10-3mol/l范围,脲酶传感器的电位响应值与尿素浓度的对数存在良好的线性关系,相关系数为0.9978,检测下限为5.0×10-5mol/l。

在混凝土中掺加聚丙烯纤维可改善其性能,通过用低温等离子体对单丝聚丙烯纤维进行表面改性处理,发现掺入这种改性的纤维可使混凝土抗压值提高,效果与掺入网状聚丙烯的混凝土相当,从而找到了加工优良掺加纤维材料的又一种方法。

利用氧气低温等离子体,在工作压力为20pa、功率为30w的条件下对hdpe薄膜进行表面改性。采用接触角、ft-ir-atr、afm、dsc等现代分析手段对改性结果进行了分析和表征。结果表明,单位面积的失重率随处理时间的延长逐渐增大;接触角随处理时间的延长呈逐渐减小的趋势;处理hdpe薄膜能在其表面形成各种极性基团,主要是羰基和羧基;处理后薄膜的热性能(熔点和结晶度)发生一定改变。

在铝酸钠溶液中,利用微等离子体氧化技术,在tc4钛合金表面原位生长复合氧化物陶瓷膜,研究了陶瓷膜的相组成、形貌和陶瓷膜对钛合金耐酸腐蚀的影响.陶瓷膜由al2tio5,α-al2o3和金红石型tio2构成;整个膜层由致密层和疏松层组成.在盐酸和硫酸中陶瓷膜使得钛合金耐酸腐蚀特性提高了5倍左右.带有陶瓷膜的钛合金在硝酸中的腐蚀速率为膜层的溶解速率.

利用α-甲基丙烯酸在不同添加比例和不同处理时间条件下对聚丙烯进行固相接枝,以改善木塑复合材的综合性能。研究复合材料的各项物理力学性能发现:当α-甲基丙烯酸添加比例为8%和10%时,随着处理时间的增加,板材的吸水厚度膨胀率明显改善,板材力学性能各项指标呈增大趋势;当α-甲基丙烯酸添加比例为12%时,随着处理时间的增加,板材力学性能各项指标有减小趋势。综合对比得出:α-甲基丙烯酸处理聚丙烯的优化工艺条件为:温度85℃,α-甲基丙烯酸水溶液浓度12%,处理时间1.5h。

在异丙醇/水的混合溶液中,通过紫外辐照诱导接枝的方法将丙烯酸丁酯单体引入聚丙烯(pp)非织造布基体表面,对其表面进行亲油改性处理,对辐照时间、单体浓度、辐照距离等影响纤维接枝率的影响因素进行了考察;利用衰减全反射红外光谱(ft-ir)和扫描电子显微镜(sem)对接枝改性前后聚丙烯非织造布基体表面的化学组成和形貌结构进行了表征,并以柴油为被吸附有机物考察了聚丙烯非织造布接枝前后的吸油性能.结果表明:改性聚丙烯非织造布的吸油倍率主要取决于非织造布的接枝率,当改性聚丙烯非织造布的接枝率为11.42%时,非织造布的吸油倍率达到最大值12.55g/g,是改性前聚丙烯非织造布吸油倍率的1.65倍.

利用α-甲基丙烯酸在不同添加比例和不同处理时间条件下对聚丙烯进行固相接枝，以改善木塑复合材的综合性能。研究复合材料的各项物理力学性能发现：当α-甲基丙烯酸添加比例为8％和10％时，随着处理时间的增加，板材的吸水厚度膨胀率明显改善，板材力学性能各项指标呈增大趋势；当α-甲基丙烯酸添加比例为12％时，随着处理时间的增加，板材力学性能各项指标有减小趋势。综合对比得出：α-甲基丙烯酸处理聚丙烯的优化工艺条件为：温度850c，α-甲基丙烯酸水溶液浓度12％，处理时间1．5h。

本发明和一种在天然和／或合成有机材料表面用做防火和／或耐火层的等离子高分子涂料有关。把表面暴露在一种蒸气的等离子中得到这种涂料，特别地，单体含有卤素和／或磷和／或氮和／或硅，比如含氟组分，含磷组分，含硅组分，含氮组分。这种涂层可被应用于在公共场合如飞机，电影院，汽车，火车，餐馆等使用的窗户，织物，地毯等。通过把表面暴露在等离子体中得到涂层。暴露时间从30秒到5小时，压力从10到1200mtorr。