聚合物多孔膜的亲水化改性

浙江大学

硕士学位论文

聚合物多孔膜的亲水化改性

姓名：肖玲

申请学位级别：硕士

专业：高分子化学与物理指导教师：朱宝库

20070524

聚合物表面改性方法

聚合物表面改性方法 摘要：本文综述了聚合物表面改性的多种方法，主要包括有溶液处理法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理法和新兴的原子力显微探针震荡法，并结合具体聚合物材料有重点的详细介绍了改性方法及其改性机理。 关键词：聚合物；表面改性；应用 聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用，但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差，限制了聚合物材料的进一步应用。为了改善这些表面性质，需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下，在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作，赋予材料表面某些全新的性质，如亲水性、抗刮伤性等。 聚合物的表面改性方法很多，本文综述了溶液处理方法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理方法和新兴的原子力显微探针震荡法。下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。 1溶液处理方法 1.1含氟聚合物 PTFE或Teflon具有优良的耐热性、化学稳定性、电性能以及抗水气的穿透性，所以在化学和电子工业上广泛地应用，但由于难粘结，所以应用上受到局限。为了提高粘结性能，需对表面进行改性，化学改性的方法通常用钠萘四氢呋哺液溶处理它。此处理液的配制是由1mol 的金属钠(23g)一次加到1mol萘(128g)的四氢呋喃(1L工业纯)中去，在装有搅拌及干燥管的三口瓶中反应2h，直至溶液完全变为暗棕色即成[1]。 将氟聚合物在处理液中浸泡几分钟，取出用丙酮洗涤，除去过量的有机物。然后用蒸馏水洗。除去表面上微量的金属。氟聚合物在处理液中浸泡时，要求体系要密封，否则空气中氧和水能与处理液中络合物反应而大大降低处理液的使用寿命。正常情况处理液贮存有效期为2个月。处理后的Teflon与环氧粘结剂粘结，拉剪强度可达1100~2000PSi。处理过的表面为黑色，处理层厚低于4×10-5mm 时，电子衍射实验表明处理过的材料本体结构没有变化，材料的体电阻、面电阻和介电损耗也没有变化，此方法有三个缺点：一、处理件表面发黑，影响有色导线的着色；二、处理件面电阻在高湿条件下略有下降，三、处理过的黑色表面在阳光下长时间照射，粘结性能降低，因此目前都采用低温等离子体技术来处理。 1.2聚烷烯烃 聚乙烯和聚丙烯是这类材料中的大品种，它们表面能低。如聚乙烯表面能只有31×10-7J/cm2。为了提高它们表面活性，有利于粘接，通常需对它们的表面进行改性，其中化学改性方法有用铬酸氧化液处理，此处理液的配方[2]重铬酸钠(或钾)5份，蒸馏水8份，浓硫酸100份，将聚乙烯或聚丙烯室温条件下在处理液中浸泡1~1.5h，66~71℃条件下浸泡1~5min，80~85℃处理几秒钟，此外还有过硫酸铵的氧化处理液[3]。其配方为硫酸铵60~120g，硫酸银(促进剂)0.6g，蒸馏水1000ml，将聚乙烯室温条件下处理20min，70℃处理5min，当用来处理聚丙烯时，处理温度和时间都需增加一些，70℃lh，90℃10min，其中促进剂硫酸银效果不明显，可以去掉，但此处理液有效期短，通常只有lh。这两种处理方法，效果都不错。 1.3聚醚型聚氨酯 Wrobleski D. A.等[4]对聚醚型聚氨酯Tecoflex以化学浸渍和接枝聚合进行表面改性。且用Wilhelmy平衡技术测定接触角，结果表明，经聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和PEG化学浸渍修饰表面，以及用VPHEMA对2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸及其钠盐(AMPS和NaAMPS)光引发表面接枝。其表面能增大，表面更加亲水。化学浸溃使前进和后退接触角降低20和30~40

基于多巴胺的聚偏氟乙烯膜表面亲水化改性及性能研究

基于多巴胺的聚偏氟乙烯膜表面亲水化改性及性能研究 近年来,膜分离技术由于其高分离效率和低能耗在污水处理领域得到了广泛应用。聚偏氟乙烯(PVDF)因具有优异的化学稳定性、耐候性及机械性能成为常用的超滤、微滤分离膜材料,在水处理领域展现出良好的应用前景。 然而,PVDF的疏水性导致其分离膜在水处理领域应用面临两个重要问题:一 方面,其疏水性会降低膜的水通量;另一方面,疏水的PVDF膜表面易被水中蛋白 和油污染,导致水通量的急剧下降,并降低膜的使用寿命。提高PVDF膜表面的亲水性是解决上述问题的有效途径。 本论文中,采用了三种基于多巴胺自聚合的表面改性策略来提高PVDF膜的 亲水性,系统考察了不同改性策略所形成涂层的结构组成、形成机理、润湿性及稳定性,进一步详细研究了表面改性对膜分离性能及抗污染性能的影响。利用弱碱性条件下多巴胺的自聚合在超滤膜表面形成聚多巴胺涂层,之后在酸性条件下进行氟钛酸铵的水解在聚多巴胺涂层表面形成亲水二氧化钛涂层。 通过表面全反射红外光谱以及元素分析确定了膜表面聚多巴胺涂层及二氧 化钛涂层的形成;通过扫描电子显微镜及原子力显微镜观察了涂层的微观形貌。研究表明,膜表面二氧化钛涂层可大幅度提高超滤膜的亲水性,并且通过调整氟 钛酸铵的水解时间,可实现对涂层亲水性的调控。 在优化条件下,改性超滤膜的水通量和对牛血清蛋白(BSA)的截留率分别达 到了227.9 L m-2 h-1 bar-1和92%。静态吸附试验及动态吸附试验结果表明改性超滤膜具有更低的蛋白吸附量,循环过滤实验结果表明改性膜的水通量回复率可以达到90%以上。 此外,PVDF膜表面的二氧化钛涂层具有良好的稳定性,可以耐受剧烈的冲洗。

聚合物表面改性方法综述

聚合物表面改性方法综述 连建伟 （中国林业科学研究院林产化学工业研究所） 摘要：本文综述了聚合物表面改性的多种方法，主要包括有溶液处理法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理法和新兴的原子力显微探针震荡法，并结合具体聚合物材料有重点的详细介绍了改性方法及其改性机理。 关键词：聚合物；表面改性；应用 聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用，但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差，限制了聚合物材料的进一步应用。为了改善这些表面性质，需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下，在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作，赋予材料表面某些全新的性质，如亲水性、抗刮伤性等。 聚合物的表面改性方法很多，本文综述了溶液处理方法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理方法和新兴的原子力显微探针震荡法。下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。 1溶液处理方法 1.1含氟聚合物 PTFE或Teflon具有优良的耐热性、化学稳定性、电性能以及抗水气的穿透性，所以在化学和电子工业上广泛地应用，但由于难粘结，所以应用上受到局限。为了提高粘结性能，需对表面进行改性，化学改性的方法通常用钠萘四氢呋哺液溶处理它。此处理液的配制是由 1mol的金属钠(23g)一次加到1mol萘(128g)的四氢呋喃(1L工业纯)中去，在装有搅拌及干燥管的三口瓶中反应2h，直至溶液完全变为暗棕色即成[1]。 将氟聚合物在处理液中浸泡几分钟，取出用丙酮洗涤，除去过量的有机物。然后用蒸馏水洗。除去表面上微量的金属。氟聚合物在处理液中浸泡时，要求体系要密封，否则空气中氧和水能与处理液中络合物反应而大大降低处理液的使用寿命。正常情况处理液贮存有效期为2个月。处理后的Teflon与环氧粘结剂粘结，拉剪强度可达1100~2000PSi。处理过的表面为黑色，处理层厚低于4×10-5mm 时，电子衍射实验表明处理过的材料本体结构没有变化，材料的体电阻、面电阻和介电损耗也没有变化，此方法有三个缺点：一、处理件表面发黑，影响有色导线的着色；二、处理件面电阻在高湿条件下略有下降，三、处理过的黑色表面在阳光下长时间照射，粘结性能降低，因此目前都采用低温等离子体技术来处理。 1.2聚烷烯烃 聚乙烯和聚丙烯是这类材料中的大品种，它们表面能低。如聚乙烯表面能只有 31×10-7J/cm2。为了提高它们表面活性，有利于粘接，通常需对它们的表面进行改性，其中化学改性方法有用铬酸氧化液处理，此处理液的配方[2]重铬酸钠(或钾)5份，蒸馏水8份，浓

聚四氟乙烯膜的亲水化改性研究进展

高性能氟塑脂涂料在灯泡行业中的应用 由于室内的高瓦数灯泡温度非常高，常因忽然吹至冷风或从天而降的雪引至爆裂，玻璃四溅，伤及行人。高品质的高性能氟塑脂PFA涂料可长期在高温使用，对灯炮炸裂的问题，可以迎刃而解。因为： （1）高性能氟塑脂PFA是十分好的绝缘材料，涂在灯泡表面后，可以减少玻璃突变的温差而减低爆炸的机会； （2）即使玻璃在炸裂时，氟塑脂涂料PFA 薄膜会进抓住玻璃的碎片，避免飞溅伤人； （3）氟塑脂涂料PFA是高品质产品纯度极高，即使涂在灯泡上也不会影响其光亮度； （4）高性能氟塑脂涂料符合美国食品条例，可以使用在需接触食物的灯泡上使用了高性能氟塑脂涂料处理的灯泡不易破裂，行人不会为四溅的玻璃争相走避，管理法人也不用为灯泡伤人而赔偿。因此，经高性能氟塑脂涂料处理的灯泡，是优质生活的必须品。 —文章摘自网络 聚四氟乙烯膜的亲水化改性研究进展 聚四氟乙烯(PTFE)是综合性能非常优良的塑料，具有优良的化学稳定性，能耐热、耐寒和耐化学腐蚀性，同时，它还具有优良的电绝缘性、低的表面张力和摩擦系数、不燃性、耐大气老化性和高低温适应性能，并且具有较高的力学性能，广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子电器、建筑、纺织等诸多领域。但是这种极强的非极性使PTFE的疏水性很强，从而极大限制了其在医疗、卫生等工业领域的应用。随着PTFE膜应用范围的不断扩大，国内外研究人员围绕PTFE 膜的表面改性已进行了大量研究，包括等离子体处理、功能单体聚合、化学处理和溅涂等。这些处理方法都能有效提高其黏结性和湿润性，增加表面能。 1 PTFE疏水性强的原因 PTFE的水接触角高达120°，也就是其润湿程度很差。从表面特征来看，主要有3方面的原因。 1.1化学键能高 PTFE是以碳原子链为骨架，链周围被氟原子包围的结构。由极强C-F键(键能为485.3kJ/mol，约50eV)和被原子所强化的C-C键(键能为345.6kJ/mol，约3.5eV)组成的一种线形高分子，具有完全对称结构。 1.2 表面张力(Yc)低 当液体的表面张力低于固体平面的临界表面张力时，则能在该固体表面随意铺展和润湿，而高于固体平面Yc，则形成不连续的液滴，其接触角大于零。不同高分子化合物固体平面的Yc见表1。表面张力低的聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯都不易浸润。 1.3 PTFE显示出与其他聚合物最小的亲和性(相容性) 二种成分A、B混合时能量变化e为： e=(eA1/2-eB1/2)2 eA1/2、eB1/2为成分A、B的溶度参数。一般e是作为低分子物质相互溶解性的量度，把该理论应用于高分子物质的疏水性上，可以得出这样的推断：e愈小，其亲水性愈强。

无机分体表面改性方法综述

无机粉体表面改性方法综述 唐亚峰 （南华大学化学化工学院无机非金属材料系湖南衡阳） 摘要：表面改性是无机粉体的主要加工技术之一，表面改性对提高无机粉体的应用性能起着关键的作用。改性后的无机粉体分散性提高，同时也改善了粉体和有机高聚物的相容性。本文介绍了无机粉体表面改性的机理、传统的几类改性方法以及两种新型改性方法，并对无机粉体表面改性方法进行展望。 关键词：无机粉体；表面改性；改性方法；新型方法； 前言 无机粉体具有很高的应用性能和应用价值，添加到聚合物材料当中不仅能降低其生产成本，还提高了复合材料的力学性能和综合性能，甚至赋予其绝缘、阻燃等特殊的物理化学性质。 无机粉体一般为微米或纳米级颗粒，由于其粒径小、比表面积大、表面能高，容易发生团聚，难以在复合材料中均匀分散，影响添加效果。无机粉体的表面性质和聚合物有机体系相差甚远，这也使得无机粉体不能很好的分散到材料中。因此，当无机粉体添加到高聚物复合材料时，首先要对无机粉体进行表面改性，使其粒子表面有机化，改善其亲油性和与基体的相容性，增强界面结合能力，从而发挥无机粉体的功能[1]。 本文介绍了无机粉体表面改性的机理、传统的几类改性方法以及两种新型的改性的方法，并分析了这些方法各自的优缺点。最后对无机粉体表面改性方法进行了展望。 1 无机粉体表面改性的机理 由于无机矿物材料是极性或强极性的亲水矿物，而有机高聚物基质具有非极性的疏水表面，彼此相容性差，通常无机矿物材料难以在有机基体中均匀分散，因此如果过多地或者直接将无机矿物材料填充到有机基体中，容易导致复合材料的某些力学性能下降甚至出现脆化等问题。无机粉体表面改性是利用粉体表面的活性基团或电性与某些带有两性基团的小分子或高分子化合物( 表面改性剂) 进行复合改性，使其表面性质由疏水性变为亲水性或由亲水性变为疏水性，从而改善粉体粒子表面的浸润性，增强粉体粒子在介质中的界面相容性，使粒子容易分散在水中或有机化合物中。粉体表面改性是材料制备工程的重要手段，也是新材

物理化学小论文题目讲解

物理化学期中课程小论文 一形式要求： 1.题目（见后） 2.背景介绍（提出问题） 3.基本物理化学原理（鼓励自学内容） 4.实际应用的例子 5.结论/感受/未来展望 6.参考文献 二文字数量要求： 1．论文必须独立完成； 2．论文应有自己的分析和观点，不能是文献资料的拼接； 3．论文的字数：最少不得少于2000字，最多不超过5000字，以2000-3000字为宜； 三打印要求：A4,电子稿（手写可以） 封面题目，目录，班级，姓名，学号，时间 包括封面在内不超过4页 四上交时间限定：14周周三（可以与该次作业一起上交），过时不候。 五论文格式：（见附页） 题目（不超过20个字，字体4号，居中）；

姓名；（小5号字，居中） 班级；（小5号字，居中） 电话和E-mail （小5号字，居中）； 摘要（不超过100字，小5号字）； 关键词（3-5个，小5号字）； 正文（包括引言，具体讨论和结论，5号字）参考文献

六、物理化学课程小论文参考题目 （物理化学原理在实际科研生产中的应用） 1 物理化学家小传及其对有化学的贡献； 2 以合成氨反应为例说明你对热力学第二定律的认识和思考； 3 稀溶液的依数性及其应用； 4 物理化学热力学研究的现状，应用，局限性分析和改进的设想； 5 物理化学发展中的偶然发现和对你的启发； 6 以合成氨为例说明影响化学平衡的主要因素及其在科研和生产实践中的应用； 7 用物理化学方法对现实生活或生产中某些现象进行解释； 8 热力学第一定律及其应用； 9 相图在化学化工或实际生活中的应用； 10 化工中的界面现象。 11基于LabVIEW软件的物理化学实验仿真系统的开发与应用 12多壁碳纳米管储氢的物理吸附与化学吸附特性 13交互智能性物理化学实验课件的设计与开发 14物理化学实验仿真软件的研究与开发 15中外两本优秀物理化学教材的比较研究 16中学化学实验中物理知识凸现状况的研究 17物理化学实验课程中实验题目的设计与研究 18化学电源与物理电源产品策略研究 19初中化学、物理、生物交融性教学的研究 20硅系延期药物理化学性质及燃烧性质的研究

一种聚乳酸纤维的亲水改性方法

说明书摘要 本发明涉及一种亲水性良好的聚乳酸纤维的制备方法。本发明提供的方法包括将聚乳酸纤维置于HCl或者NaOH溶液中降解，使纤维表面进行部分水解；接着将表面部分水解后的聚乳酸纤维浸泡于a-溴代丙酰溴的乙酸溶液中，纤维表面的羟基与溴代丙酰溴的酰溴基团反应得到纤维表面含溴基团的聚乳酸纤维；最后将表面含溴基团的聚乳酸纤维浸泡于乙烯基吡咯烷酮的乙酸溶液中，乙烯基吡咯烷酮在纤维表面进行原子转移自由基聚合接枝到聚乳酸纤维表面。本发明采用化学方法将亲水性良好的聚乙烯吡咯烷酮接枝在聚乳酸纤维的表面，接枝率达到17.56~55.80%，使得改性之后的聚乳酸纤维的吸水率达到350~520%，是未改性聚乳酸纤维吸水率的6~10倍，并且改性之后聚乳酸纤维的断裂强度没有降低。

权利要求书 1. 一种聚乳酸纤维亲水化改性的方法，其特征在于，所述的聚乳酸纤维亲水化改性的方法按以下步骤进行： A、将聚乳酸纤维浸泡在温度为37 0C，浓度为0. 01mol /L~0.05 mol /L的降解液中进行降解3-7天，得到表面含有羟基的聚乳酸纤维； 所述降解液为HCl或NaOH水溶液中的一种； B、将经A步骤得到的表面含有羟基的聚乳酸纤维浸泡在浴比为1: 50~1: 80乙酸反应介质中，在250 C、氮气保护下，对乙酸反应介质中依次加入吡啶和a-溴代丙酰溴，充分搅拌，反应时间24小时，得到纤维表面含有溴基团的改性聚乳酸纤维； 其中吡啶与聚乳酸纤维的摩尔比为1:1，a-溴代丙酰溴与聚乳酸纤维摩尔比3:1~5:1； C、将经B步骤得到的表面含溴基团的聚乳酸纤维浸泡在浴比为1: 50~1: 80乙酸反应介质中，在400C、氮气保护下，对乙酸反应介质依次加入乙烯基吡咯烷酮、溴化铜、2, 2-联吡啶，充分搅拌反应24小时，乙烯基吡咯烷酮在纤维表面进行原子转移自由基聚合，得到表面接枝聚乙烯吡咯烷酮的聚乳酸纤维； 其中乙烯基吡咯烷酮与聚乳酸纤维的摩尔比为50: 1~80: 1，溴化铜与聚乳酸纤维的摩尔比为1: 1，2, 2-联吡啶与聚乳酸的摩尔比为2: 1； D、用甲醇对经C步骤得到的表面接枝聚乙烯吡咯烷酮的聚乳酸纤维进行清洗，干燥。

材料表面改性方法

材料表面改性方法 材料表面改性是指不改变材料整体（基体）特性，仅改变材料近表面层的物理、化学特性的表面处理手段，材料表面改性也可以称为材料表面强化处理。 现代材料表面改性目的：是把材料表面与基体看作为一个统一的系统进行设计与改性，以最经济、最有效的方法改变材料近表面层的形态、化学成份和组织结构，赋予新的复合性能，以新型的功能，实现新的工程应用。现代材料表面改性技术就是应用物理、化学、电子学、机械学、材料学的知识,对产品或材料进行处理，赋予材料表面减磨、耐磨、耐蚀、耐热、隔热、抗氧化、防辐射以及声光电磁热等特殊功能的技术。 分类： 1、传统的表面改性技术： 表面热处理：通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工艺。表面淬火是表面热处理的主要内容，其目的是获得高硬度的表面层和有利的内应力分布，以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。 表面渗碳：面渗碳处理:将含碳(0.1~0.25)的钢放到碳势高的环境介质中,通过让活性高的碳原子扩散到钢的内部,形成一定厚度的碳含量较高的渗碳层,再经过淬火\回火,使工件的表面层得到碳含量高的M,而心部因碳含量保持原始浓度而得到碳含量低的M,M的硬度主要与其碳含量有关,故经渗碳处理和后续热处理可使工件获得外硬内韧的性能. 2、60年代以来：传统的淬火已由火焰加热发展为高频加热 高频加热设备是采用磁场感应涡流加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内磁力线通过金属材质时，使锅炉体本身自行高速发热，然后再加热物质，并且能在短时间内达到令人满意的温度。 3、70年代以来： 化学镀：是指在不用外加电流的情况下,在同一溶液中使用还原剂使金属离子在具有催化活性的表面上沉积出金属镀层的方法。 4、近30年来： 热喷涂：热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备

常用化学试剂物理化学性质

氨三乙酸 化学式CH6N9O6，分子量191.14，结构式N（CH2COOH）3，白色棱形结晶粉末，熔点246~249℃（分解），能溶于氨水、氢氧化钠，微溶于水，饱和水溶液pH为2.3，不溶于多数有机溶剂，溶于热乙醇中可生成水溶性一、二、三碱性盐。属于金属络合剂，用于金属的分离及稀土元素的洗涤，电镀中可以代替氰化钠，但稳定性不如EDTA。 丙酮 最简单的酮。化学式CH3COCH3。分子式C3H6O。分子量58.08。无色有微香液体。易着火。比重0.788（25/25℃）。沸点56.5℃。与水、乙醇、乙醚、氯仿、DMF、油类互溶。与空气形成爆炸性混和物，爆炸极限2.89~12.8%（体积）。化学性质活泼，能发生卤化、加成、缩合等反应。广泛用作油脂、树脂、化学纤维、赛璐珞等的溶剂。为合成药物（碘化）、树脂（环氧树脂、有机玻璃）及合成橡胶等的重要原料。 冰乙酸 化学式CH3COOH。分子量60.05。醋的重要成份。一种典型的脂肪酸，无色液体。有刺激性酸味。比重1.049。沸点118℃，可溶于水，其水溶液呈酸性。纯品在冻结时呈冰状晶体（熔点16.7℃），故称“冰醋酸”，能参与较多化学反应。可用作溶剂及制造醋酸盐、醋酸酯（醋酸乙酯、醋酸乙烯）、维尼纶纤维的原料。 苯酚 简称“酚”，俗称“石炭酸”，化学式C6H5OH，分子量94.11，最简单的酚。无色晶体，有特殊气味，露在空气中因被氧化变为粉红，有毒！并有腐蚀性，密度1.071（25℃），熔点42~43℃，沸点182℃，在室温稍溶于水，在65℃以上能与任何比与水混溶，易溶于酒精、乙醚、氯仿、丙三醇、二硫化碳中，有弱酸性，与碱成盐。水溶液与氯化铁溶液显紫色。可用以制备水杨酸、苦味酸、二四滴等，也是合成染料、农药、合成树脂（酚醛树脂）等的原料，医学上用作消毒防腐剂，低浓度能止痒，可用于皮肤瘙痒和中耳炎等。高浓度则产生腐蚀作用。 1,2-丙二醇 化学式CH3CHOHCH2OH，分子量76.10，分子中有一个手征性碳原子。外消旋体为吸湿性粘稠液体；略有辣味。比重1.036（25/4℃），熔点-59℃，沸点188.2℃、83.2℃（1，333Pa），与水、丙酮、氯仿互溶，溶于乙醚、挥发油，与不挥发油不互溶，左旋体沸点187~189℃，比旋光度-15.8。丙二醇在高温时能被氧化成丙醛、乳酸、丙酮酸与醋酸。为无毒性抗冻剂。可用于酿酒、制珞中，是合成树脂的原料。医学上用作注射剂、内服药的溶剂与防腐剂，防腐能力比甘油大4倍，此外还可用于室内空气的消毒。 丙三醇 学名1,2,3-三羟基丙烷，分子式C3H8O3，分子量92.09，有甜味的粘稠液体，甜味为蔗糖的0.6倍，易吸湿，对石蕊试纸呈中性。比重1.26362（20/20℃）。熔点7.8℃，沸点290℃（分解）167.2℃（1，3332Pa）。折光率1.4758（15℃），能吸收硫化氢、氰化氢、二氧化硫等气体。其水溶液（W/W水）的冰点：10%，-1.6℃；30%，-9.5℃；50%，-23℃；80%，-20.3℃。与水、乙醇互溶，溶于乙酸乙酯，微溶于乙醚，不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油类。可以制备炸药（硝化甘油）、树脂（醇酸树脂）、润滑剂、香精、液体肥皂、增塑剂、甜味剂等。在印刷、化妆品、烟草等工业中作润滑剂。医学上可用滋润皮肤，防止龟裂；作为栓剂（甘油栓）可用作通便药。切勿与强化剂如三氧化铬、氯酸钾、高锰酸钾放在一起，以免引起爆炸。 蓖麻油 化学式C57H104O9，分子量933.37。无色或淡黄色透明液体，具有特殊臭味，凝固点-10℃，比重

第七章 聚合物的表面改性技术介绍

第七章聚合物的表面改性 聚合物表面改性原因：①聚合物表面能低②聚合物表面具有化学惰性难以润湿和粘合③聚合物表面污染及存在弱边界层聚合物表面改性的目的：①改变表面化学组成，引进带有反应性的功能团②清除杂质或弱边界层③改变界面的物理形态④提高表面能，改进聚合物表面的润湿性和黏结性⑤设计界面过渡层 第七章聚合物的表面改性 聚合物的表面改性的方法：电晕、火焰、化学改性、等离子改性、辐照、光化学改性等。这些方法一般只引起10-8～10-4m 厚表面层的物理或化学变化，不影响其整体性质。 7-1 电晕放电处理 电晕放电是聚烯烃薄膜中最常用的表面处理方法。因为聚烯烃，聚丙烯等烯烃是非极性是非极性材料，有高度结晶性，其表面的印刷、粘接、涂层非常困难。电晕放电处理装置如图 7-1 电晕放电处理 原理：塑料薄膜在电极和感应辊之间通过。当施加高压电时，局部发光放电，产生电子、正离子、负离子等高能离子。电子的冲突电离作用使电子、离子增殖，产生的正离子、光子又发生二次电离而持续放电，结果在阳极和阴极之间产生电晕。这些高能粒子与聚合物表面作用，使聚合物表面产生自由基和离子，在空气中氧的作用下，聚合物表面可形成各种极性基团，因而改善了聚合物的黏结性和润湿性。 7-1 电晕放电处理 7-1 电晕放电处理 以上两图表明： 1.电晕处理后低密度聚乙烯（LDPE）表面张力的变化：开始表面张力随电晕处理的电流增大而显著提高，当电流超过100 mA 后，表面张力增加速度趋缓2.电晕处理后低密度聚乙烯（LDPE）剥夺力的影响（变化同上） 7-2 火焰处理和热处理 一、火焰处理：1.定义：用可燃性气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬时高温燃烧，使其表面发生氧化反应而达到处理的目的。 2.常用可燃气体：采用焦炉煤气或甲烷、丙烷、丁烷、天然气和一定比例的空气或氧气。即焦炉煤气甲烷、丙烷、丁烷、天然气 7-2 火焰处理和热处理 3.常用火焰处理来提高其表面性能的物质（粘接性）聚乙烯、聚丙烯的薄膜、薄片吹塑的瓶、罐、桶等 4.例如：用聚丙烯制作汽车保险杠，用火焰处理来提高其表面的可漆性。 5.原理：火焰燃烧的温度可达1000-2700oC，处理的时间极短（0.01～0.1s内）（以避免工件受高温影响而发生变形、软化甚至熔化） 7-2 火焰处理和热处理 火焰中含有许多激活的自由基、离子、电子和中子，如激发态的O﹑NO﹑OH和NH，可夺取聚合物表面的氢，随后按自由基机理进行表面氧化反应，使聚合物表面生成羰基、羧基、羟基等含氧活性基团和不饱和双键，从而提高聚合物的表面活性。二、热处理1.定义：7-2 火焰处理和热处理 把聚合物暴露在热空气中进行氧化反应，使其表面引进羰基、羧基以及某些胺基和过氧化物，从而获得可润湿性和黏结性。2.热处理的温度只有几百（<500oC）摄氏度，远低于火焰处理的温度，因而处理时间较长。 7-3 化学处理 指用化学试剂浸洗聚合物使其表面发生化学和物理变化的方法。优点：工艺简单，设备投资小，因而应用广泛。一、含氟聚合物1.如聚四氟乙烯（PTFE ）、氟化乙烯-丙烯共聚物（FEP ）和聚三氟乙烯( PTFE ）等

现代物理化学材料研究进展

功能化石墨烯及其应用 摘要：石墨烯（graphene）是最近发现的一种具有二维平面结构的碳纳米材料，它的特殊单原子层结构使其具有许多独特的物理化学性质。有关石墨烯的基础和应用研究已成为当前的前沿和热点课题之一。本文就目前石墨烯的制备方法、功能化方法以及在化学领域中的应用作一综述，阐述石墨烯应用于化学修饰电极、化学电源、催化剂和药物载体以及气体传感器等方面的研究进展，并对石墨烯在相关领域的应用前景作了展望。 关键词：石墨烯；碳材料；石墨烯氧化物；石墨烯功能化；石墨烯应用 1 简介 碳材料是自然界中非常奇妙的一种材料，它可以形成世界上最硬的金刚石，也可以形成软的石墨。近几十年，碳纳米材料一直是研究的热点领域，继1985年发现富勒烯[1]和1991年发现碳纳米管[2]，2004年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆和当斯坦丁?诺沃肖洛夫成功制备出了石墨烯[3]。石墨烯的发现充实了碳材料家族，形成了从零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系。 石墨烯是拥有sp2杂化轨道的二维碳原子晶体，具有蜂巢状的晶体结构，是目前世界上最薄的材料一单原子厚度的材料，它的厚度仅为0.335nm。其独特的热学、力学和电学性能使它迅速成为当前材料科学和凝聚态物理研究中的一个热点，对于改善聚合物材料的性能具有重要意义[4]。为了充分发挥石墨烯的优良性质，改善其成型加工性，一般通过引入特定的官能团对石墨烯进行有效的功能化改性，进一步拓宽其应用领域。 2 石墨烯/聚合物纳米复合材料的制备及其性质 2.1 石墨烯/聚合物纳米复合材料的制备 在石墨烯/聚合物复合材料的制备过程中，石墨烯在聚合物基体中的分散是一个很关键的问题，好的分散能够最大限度地增加纳米填料的表面积，而表面积的大小将会影响到与纳米填料相邻的聚合物的链的运动，从而影响整个聚合物基体的性能。常见的处理方法包括溶液处理、原位聚合和熔融处理。 2.1.1 溶液处理 氧化石墨可以通过化学方法和热处理的方法达到完全剥离的状态。首先，能够将氧化石墨剥离成单层的氧化石墨烯片主要是因为一些含氧官能团（环氧基团、羟基和羧基等）的存在，而这些含氧官能团能够直接将氧化石墨分散在水和一些有机溶剂中。这些单层的氧化石墨片随后可以被一些还原剂还原，例如水合肼、二甲基肼、硼氢化钠和维生素C。氧化石墨的还原能够部分地恢复其共轭结构[5,6]。 因此，就可以很容易地利用溶液共混的方式来制备石墨烯聚合物纳米复合材料。这个方法包括了三个步骤：首先是将石墨烯通过超声的方式分散在有机溶剂中，然后加入聚合物，最后通过挥发或蒸馏的方式除去溶剂。到目前为止，己经有许多种不同

聚合物表界面改性方法

聚合物表界面改性方法概述 摘要：聚合物由于表面能低、表面具有化学惰性、难以润湿和粘合、聚合物表面污染及存在弱边界层，所以要使用一定的方法金星表面改性，提高整体性能。聚合物表面改性通常需要改变表面化学组成，引进带有反应性的功能团；清除杂质或弱边界层；改变界面的物理形态，提高表面能；改进聚合物表面的润湿性和黏结性；设计界面过渡层等。 关键词：聚合物；表面改性；研究进展，应用 聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用，但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差，限制了聚合物材料的进一步应用。为了改善这些表面性质，需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下，在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作，赋予材料表面某些全新的性质，如亲水性、抗刮伤性等。 聚合物的表面改性方法很多，本文综述了常见的改性及最新的研究进展。下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。 这些方法一般只引起10-8～10-4m厚表面层的物理或化学变化，不影响其整体性质。 一、电晕放电处理 电晕放电是聚烯烃薄膜中最常用的表面处理方法。因为聚烯烃，聚丙烯等烯烃是非极性是非极性材料，有高度结晶性，其表面的印刷、粘接、涂层非常困难。 原理：塑料薄膜在电极和感应辊之间通过。当施加高压电时，局部发光放电，产生电子、正离子、负离子等高能离子。电子的冲突电离作用使电子、离子增殖，产生的正离子、光子又发生二次电离而持续放电，结果在阳极和阴极之间产生电晕。这些高能粒子与聚合物表面作用，使聚合物表面产生自由基和离子，在空气中氧的作用下，聚合物表面可形成各种极性基团，因而改善了聚合物的黏结性和润湿性。 二、火焰处理和热处理 ⒈火焰处理 ①定义：用可燃性气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬时高温燃烧，使其表

亲水性膜的研究进展

亲水性膜的研究进展 亲水性膜的研究进展 文章标题：亲水性膜的研究进展 摘要：亲水性膜因其耐污染等性能，成为当前分离膜研究的热点之一。从疏水性材料亲水性改性和亲水性材料的角度出发，综述了亲水性分离膜的改性方法以及亲水性材料制备膜的优点。 关键词亲水性亲水性改性疏水性AdvancesonHydrophilicMembranes 1、概述 随着膜技术的发展，膜分离已经越来越广泛的应用于生产、生活的各个方面。但其在使用过程中易被污染问题逐渐受到人们的重视。常用于微滤和超滤的膜材料大多是疏水性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚偏氟乙烯，聚砜等。它们有良好的热稳定性及耐化学腐蚀性。然而疏水性膜的缺点就是在使用过程中由于溶质吸附和孔堵塞而使得通量下降。 疏水性膜不被水润湿，为了让水透过膜必须进行材料表面改性，这些材料用于水过滤时必须对材料表面进行亲水化处理，而亲水化处理时引人的表面活性剂往往会影响它的一些使用，因此需要制备亲水性膜。 2、改性亲水性膜 膜性能与膜材料的性质密切相关，使用疏水性材料所制备的膜，

在使用时，水通量较低，在分离油／水体系(尤其是含蛋白质的溶液)时吸附污染严重，通量衰减很快，降低了膜的使用寿命，增加了操作费用，制约了其在膜分离领域的应用。因此，大部分进行改性。 2.1膜表面化学处理改性 化学改性是在疏水材料表面引人亲水性成分的化学改性方法。 Molly[1]通过两步化学改性在PVDF膜表面引入了羧基。即先使膜在含有相转移催化剂——四丁基溴化铵的NaOH溶液中脱HF，生成纳米级的超薄活性皮层，再用强氧化剂氯酸钾／硫酸氧化活性皮层中不饱和基团，改性过程在N2保护氛围中进行。XPS光谱及UV光谱分析表明，膜表面引入的极性基团为羧基。接触角测定表明，改性后膜表面的接触角较改性前降低了11°，膜表面的亲水性有较大改善。 Y．Nagase[2]等人为了改进聚砜的气体和液体的通透性，用聚合物反应引入PDMS(聚二甲基硅氧烷)作为支链来修饰聚砜。这一类型的接枝共聚物应具有优异的成膜能力、热稳定性、机械强度和膜通透性。 刘贯一[3]利用氧化剂和表面活性剂对聚丙烯中空纤维膜表面进行亲水改性，提高了进行无泡充氧时中空纤维膜的耐压能力。找出了适宜的亲水改性处理剂。试验证明：聚己烯醇(PV A)是一种廉价、有效的表面亲水改性处理剂。 2.2膜表面接枝改性 刘锴[4]等人以二苯甲酮(BP)为光引发剂，丙烯酰胺(AAM)为接枝单体，以先用紫外光照射引发剂，然后将引发剂和单体分步输送到膜

聚合物改性期末复习题

聚合物改性期末复习题 一填空题： 1 高分子聚合物的改性方法多种多样，总体上可划分为共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、表面改性几大类。 2 广义的共混包括物理共混、化学共混和物理/化学共混。 3 第一个实现工业化生产的共混物是1942年投产的聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物。 4 1964年，四氧化锇染色法问世，应用于电镜观测，使人们能够从微观上研究聚合物两相形态，成为聚合物改性研究中的重要里程碑。 5 共混改性的方法又可按共混时物料的状态，分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等。 6 通常所说的机械共混，主要就是指熔融共混。 7 共混物的形态是多种多样的，但可分为三种基本类型：均相体系、“海-岛结构”两相体系和“海-海结构”两相体系。 8 在共混过程中，同时存在着“破碎”与“凝聚”这两个互逆的过程。当集聚过程与破碎过程达到动态平衡时，分散相粒子的粒径达到一个平衡值，这一平衡值称为“平衡粒径” 9 塑料大形变的形变机理，包含两种可能的过程，其一是剪切形变过程，其二是银纹化过程。 10 塑料基体可分为两大类：一类是脆性基体，以PS、PMMA为代表；另一类是准韧性基体，以PC、PA为代表。 11 对于脆性基体，橡胶颗粒主要是在塑料基体中诱发银纹；而对于有一定韧性

的基体，橡胶颗粒主要是诱发剪切带。 12 两阶共混历程的关键是制备具有海-海结构的中间产物，这也是两阶共混不同于一般的“母粒共混”的特征所在。 13 相容剂的类型有非反应性共聚物、反应性共聚物等，也可以采用原位聚合的方法制备。 14 聚合物共混物，从总体上来说，可以分为以塑料为主体的共混物和以橡胶为主体的共混物两大类。 15 在PVC硬制品中添加CPE，主要是起增韧改性的作用；而在PVC软制品中添加CPE是用作增塑剂，以提高PVC软制品的耐久性。 16 为改善共混体系的透光性，通常有两种可供选择的途径，其一是使共混物组成间具有相近的折射率；其二是使分散相粒子的粒径小于可见光的波长。 17 用在PVC制品中的ACR有两种类型，其一是用作加工流动改性剂的；其二是用作抗冲改性剂的。 18 共混性热塑性弹性体的形态，是以橡胶为分散相，塑料为连续相。 19 碳酸钙是用途广泛而价格低廉的填料，因制造方法不同，可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。 20 热固性树脂基纤维增强复合材料大多以玻璃纤维作为增强材料，所以俗称玻璃钢。 21 在橡胶工业中，炭黑是用量最大的填充剂和补强剂。 22 接枝共聚物有一个主要特征是，容易和它们相应的均聚物共混。 23 制备嵌段共聚物最常用的方法有两种：活性加成聚合和缩聚合。 24 制备IPN的方法主要有三种：分布聚合法、同步聚合法和乳液聚合法。

膜科学 课程论文

聚偏氟乙烯膜的亲水化改性研究 及其在水处理中的应用 摘要：强疏水性聚偏氟乙烯（PVDF）膜的亲水化改性是当前分离膜研究的热点之一。本文概述了PVDF膜的基本特点，从膜基体亲水改性和膜表面亲水改性两个角度出发，综述了目前对疏水性聚偏氟乙烯膜的亲水化改性方法，其次介绍了PVDF膜在水处理应用中的进展，最后分析了PVDF膜今后发展的方向。 关键词：聚偏氟乙烯膜；亲水化改性；水处理 Study on Hydrophilic Modification of Polyvinylidene Fluoride Membrane and Its Application in Water Treatment (School of Environmental and Biological Engineering，Nanjing University of Science and Technology 210094 Nanjing) Abstract Hydrophilic modification of polyvinylidene fluoride membranes is one of the hotspots in membrane science．This paper summarizes the basic characteristics of PVDF membrane，From the hydrophilic modification of membrane matrix and the perspective of hydrophilic modification of membrane surface,Review of the current of hydrophobic polyvinylidene fluoride membrane hydrophilization modified method,Secondly this paper introduces the application of PVDF membrane in water treatment, finally analyzes the future development direction of PVDF membrane . Keywords Polyvinylidene fluoride; Hydrophilic modification; Water treatment

表面改性方法

镁合金表面熔覆改性技术 Surface Overlaying Modification Technology of Magnesium Alloys 摘要评述了镁合金表面熔覆改性技术的国内外发展概况，着重介绍了热喷涂、激光熔覆及热喷涂+激光重熔复合熔覆3种处理工艺和熔覆涂层材料，提出采用热喷涂+激光熔覆合法熔覆工艺、镁合金表面熔覆非晶合金以及熔覆高熔点涂层是提高镁合金表面性能的有效方法，具有良好的应用前景。 关键字：镁合金表面改性研究进展 Abstract:Recent developments of the application of surfacing overlaying modification technology of magnesium alloys are reviewed. The main treatment processes including thermal spraying, laser cladding and a two-step composite method, thermal spraying firstly then laser cladding, are introduced emphatically. Moreover, coating materials for surface modification of magnesium alloy are also summarized. It's pointed out that the composite technology of thermal spraying firstly then laser cladding, overlaying amorphous alloys coating and high melting point materials coating are effective methods of enhancing surface performance of magnesium alloys, which have good application prospects and are worth further studying. Key words magnesium alloys, surface modification, research progresses 1 序言 镁合金因密度低.比强度、比刚度高.电磁屏蔽性好.减震性好.以及优良的切削加工性能.在航空、汽车和电子通讯等行业中得到广泛的应用。但是镁的化学稳定性低.电极电位很负（-2.34V）耐蚀性差.月_镁合金的耐磨性、硬度及耐高温性能也较差.在某种程度上制约了镁合金材料的广泛应用。因此.如何提高镁合金的耐磨、耐腐蚀及耐热等综合性能已成为当今镁合金材料研究、发展的重要课题。有效的途径之一是对镁合金表而进行表而改性处理.在基体材料的表而形成相应的保护层。 日前，镁合金表而处理上要有化学转化、阳极氧化、表而渗层、表而电镀等方法这些方法都存在一些局限性.要么对环境有较人污染.要么所制得的涂层厚度、致密性有限而不能够有效保护。然而采用表而熔覆改性处理.如热喷涂、激光熔覆等方法.就可以克服以上不足.既环保又满足使用性能。本文综述了近年来国内外镁合金表而熔覆改性处理技术和熔覆涂层材料的发展概况。 2 镁合金表面熔覆工艺 2.1 热喷涂工艺 热喷涂技术几乎适用各种材料对零件表而的喷涂.对零件的尺寸大小及形

物理化学论文

姓名：__吴勰 学号：1203023005 Hefei University 课程论文 论文题目：__ _表面活性剂的润湿作用 学科专业：_____ 物理化学（化工）______ 作者姓名：__________吴勰_____ 导师姓名：__________邵国泉____ _ 完成时间：_______2014年1月1日______

表面活性剂的润湿作用 前言： 润湿广泛存在于自然界的一种现象,最为普通的润湿是固体表面的气体被液体所取代,或是固-液界面上的一种液体被另一种液体取代。例如:洗涤.印染.润滑.农药喷洒等;还有一些场合往往不希望润湿发生,例如:防水.防油.防锈等。 润湿：是指一种流体被另一种流体从固体表面或固-液界面所取代的过程。即润湿过程往往涉及三相，其中至少两相为流体。 它可分为：浸湿、沾湿、铺展三种情况。 一、润湿过程 沾湿：液体与固体接触，变液/气界面和固/气界面为固／液界面的过程，如图所示。例如飞机在空中飞行，大气中的水珠是否会附着于机翼上而有碍飞行；农药喷雾能否有效地附着于植物的枝叶上？这都是与沾湿过程有关的问题。 浸湿：指固体浸入液体的过程。该过程的实质是固/气界面为固/液界面所代替，而液体表面在过程中无变化(下图)。洗衣服时把衣物浸泡在水中即为此过程。 铺展：实质是在以固／液界面代替固／气界面的同时，液体表面也同时扩展(下图)。如农药喷雾于植物上，就要求农药能在植物的枝叶上铺展以覆盖最大面积。

二、接触角与润湿方程 接触角：将液体滴于固体表面上，液体或铺展或覆盖于表面，或形成一液滴停于其上，此时在三相交界处，自固液界面经液体内部到气液界面的夹角。 润湿方程： Wa = γlg(cosθ + 1) ≥ 0 θ≤ 180 沾湿 A = Wi = γlgcosθ≥ 0 θ≤ 90 浸湿 S = γlg(cosθ -1) = 0 θ= 0 铺展 习惯上将θ =90°定义润湿与否的标准。 θ > 90°为不润湿，θ < 90°为润湿。 Yang’s方程：γsg - γsl ＝γlgcosθ 1805年提出，也称为润湿方程。 三、影响接触角的因素 测定接触角时应注意以下两个问题： 平衡时间和体系温度的恒定。