文档介绍：紫外光接枝改性技术的应用研究
选题的目的和意义
课题拟解决的主要问题
课题研究现状
研究方法及分析手段
目录
课题进展计划
选题的目的和意义
目的:
解决当前高分子聚合物发展过程所遇问题,如表面能低,表面成惰性,阻燃性、染色性、透气性、润湿性、粘结性及生物相容性比较差等,赋予其更多功能而不改变本体性能,以适应更多不同需要。本课题主要研究其阻燃性。
意义:
在我国坚持可持续发展和提倡绿色环保的大环境下,紫外光接枝改性技术以其高效、快速、无污染、不破坏材料本体性能、设备简单等特点,受到许多科研人员的关注。所以解决其发展过程中的问题,实现产业化应用,必将对我国经济发展和环境保护产生促进作用。
课题研究现状
Oster
Howard,
Ogiwara
Allmer,
Ranby
Yang,
Ranby
紫外光作用于聚合物表面改性最早追溯到1883年,人们观察到暴露于紫外光和可见光的纤维能够发生化学反应。直到1957年Oster等人首次利用紫外光照射天然橡胶,在其表面接枝聚丙烯酰胺,从而开起了人们研究光接枝改性的序幕。
60-70年代,Howard和Ogiwara发展了两步法接枝工艺,即先将光敏剂预覆到聚合物表面,再用紫外光照射接枝乙烯基单体。两步法接枝工艺提高了接枝率、缩短了反应时间,给人们研究紫外光接枝技术带来了新曙光。
80年代相继出现了气相光接枝法和液相光接枝法,Allmer等人采用气相光接枝法,即将聚合物置于单体和光引发剂气体弥漫的体系中,紫外光辐照接枝,此法进一步提高了接枝率。
1986年Ranby等人发明了连续液相光接枝法,该法较好地解决了溶液“自屏蔽效应”和连续化问题,因而工业前景十分乐观。
1996年Yang和Ranby发明了本体光接枝工艺,该法不使用溶剂,因而使许多不能或很难进行溶液聚合的单体实现了光接枝,如VAc(醋酸乙烯酯)和MAH(马来酸酐)。
课题研究现状与进展
进入二十一世纪,Luo等合成了集引发、转移、终止剂于一体的单体,它既可作为单体,又具有“光引发、转移、终止”的功能,致使光引发、转移、终止聚合”的出现,实现接枝链密度、长度和化学性质的严格控制。
目前,国外已经从最初的表面简单改性发展到表面高性能催化和接枝成型等领域,而国内在紫外光接枝领域尚处于起步阶段,相关的研究单位很少,主要有中科院化学所、北京化工大学、浙江大学等。
课题拟解决的主要问题
聚合物基体的分析及选择;单体、光引发剂的选择及浓度的确定;溶剂的选择;光照时间、强度的确定等。
通过实验并使用力学性能测试、SEM等物理和化学手段分析探讨反应的影响因素,确定最佳实验方案。
1
2
研究方法及分析手段
材料力学性能的测试
紫外光接枝改性机理的分析
聚合物红外光谱、扫描电镜等方法的测试
以深入研究
阻燃、吸湿、
透气等性能
变化机理
1
2
3
已展开部分工作
样品
W0(g)
W2(g)
反应条件
距离(cm) 时间(min)
GP(%)
1
15
6
2
15
6
3
25
3
4
25
3
5
25
6
25
7
20
8
20
3
样品
距离(cm)
时间(t)
AM浓度(wt%)
BP浓度(wt%)
GP(%)
1
25
6
20
2
2
25
6
10
2
3
25
3
20
2
4
25
3
10
2
5
20
1(4)
15
4
6
20
3
15
4
课题进展计划
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选择课题、查阅国内外文献
课题预实验及结果分析
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设计实验方案
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做试验、对处理后的聚合物进行各项测试
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分析实验数据、得出最佳配比及方案
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总结实验数据、撰写论文