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含氟丙烯酸共聚物的制备及性能研究

含氟丙烯酸共聚物的制备及性能研究

作者：熊征蓉武汉科技大学

学位级别：硕士

本文对氟聚合物结构与特性、制备方法、表面性能以及应用领域作了综述性的介绍。由于氟原子的特性,含氟聚合物除了有较好的热稳定性和化学惰性外,其表面性能更为优异,主要表现为良好的自清洁性和憎水憎油性。基于这点,含氟丙烯酸聚合物... 详细信息

本文对氟聚合物结构与特性、制备方法、表面性能以及应用领域作了综述性的介绍。由于氟原子的特性,含氟聚合物除了有较好的热稳定性和化学惰性外,其表面性能更为优异,主要表现为良好的自清洁性和憎水憎油性。基于这点,含氟丙烯酸聚合物被广泛应用于纺织、皮革、涂料、包装等领域。本文以甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸酯单体为原料,分别采用溶液聚合法和无皂乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯聚合物,并对聚合物反应过程及涂膜性能进行了研究讨论。在溶液聚合过程中,以偶氮二异丁腈作引发剂,甲基异丁基甲酮作溶剂制备含氟丙烯酸酯共聚物溶液,讨论了聚合温度、引发剂、单体等对聚合过程的影响,重点探讨了软硬单体配比、氟单体用量、羟值对涂膜性能的影响,采用红外光谱对共聚物的结构进行了分析,采用测接触角对涂膜的表面性能进行了测定,并将溶剂型含氟丙烯酸聚合物应用于卷材涂料中,分析其固化性能。以甲基丙烯酸/丙烯酸丁酯制备的低聚物代替传统的乳化剂,过硫酸钾为引发剂,采用无皂乳液聚合法制得含氟丙烯酸酯共聚乳液,对乳液进行了聚合动力学研究——通过测定单体转化率研究反应温度、引发剂用量、氟单体用量等因素对反应速率的影响;采用红外光谱、示差扫描热分析对聚合物的组成和结构进行了分析;通过激光粒度仪、透射电子显微镜对乳胶粒尺寸分布和形态进行了分析;将聚合物制成涂膜,对其硬度、耐水性、耐溶剂性等性能进行分析,并采用测接触角和XPS分析技术对涂膜的表面性能进行了测定。总结实验得到如下结论: (1)在聚合反应中,单体转化率均随着温度的升高,引发剂用量(乳液聚合中还包括乳化剂用量)的增加而增大,即反应速率变快,而氟单体用量对反应速率的影响不大。 (2)与纯丙烯酸聚合物相比,含氟丙烯酸酯共聚物所制得的涂膜的硬度、耐水性、耐、溶剂性、耐热性等性能更加优异,同时还具有极低的表面自由能(对水的接触角在102°以上)。 (3)在乳液聚合中,乳胶粒子的粒径随着乳化剂、引发剂用量的增加而变小,而氟单体的用量对乳胶粒子粒径影响不大。 (4)通过对涂膜的表面分析得出,氟原子具有较强的趋表现象。

关键词：含氟丙烯酸单体含氟丙烯酸酯共聚物溶液聚合无皂乳液聚合

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表面凝胶化技术构建粗糙细微结构

化工进展 2006年第11期25卷 1320-1323页

作者：段辉汪厚植熊征蓉赵雷顾华志武汉科技大学湖北省耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地

在醇溶性氟化聚合物(FR)溶液中,以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前体,并掺杂聚四氟乙烯(PTFE),在酸性和水量不足的条件下,得到了均匀的复合溶胶。涂敷后,经表面凝胶化技术处理,使涂层表面得到微米级PTFE粒子和纳米级SiO2... 详细信息

在醇溶性氟化聚合物(FR)溶液中,以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前体,并掺杂聚四氟乙烯(PTFE),在酸性和水量不足的条件下,得到了均匀的复合溶胶。涂敷后,经表面凝胶化技术处理,使涂层表面得到微米级PTFE粒子和纳米级SiO2粒子相结合的微米纳米阶层结构。XPS证实了凝胶化只在涂层表面发生,SEM观察到涂层表面的形貌与荷叶表面极其相似,该方法可用于制备超疏水性功能涂层材料。

关键词：表面凝胶化技术复合涂层粗糙度超疏水

大分子紫外线吸收剂的制备及其在聚偏氟乙烯中的应用

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应用化学 2018年第7期35卷 776-780页

作者：董莉刘向东熊征蓉杨宇明中国科学院长春应用化学研究所高分子复合材料工程实验室长春130022 中国科学技术大学合肥230026

通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法,将反应型紫外线吸收剂2-羟基-4-(3-甲基丙烯酸酯基-2-羟基丙氧基)二苯甲酮(BPMA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚合成紫外线吸收剂P(MMA-co-BPMA),然后共混涂膜制备出具有紫外线吸收性能的聚偏氟乙烯(PVDF... 详细信息

通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法,将反应型紫外线吸收剂2-羟基-4-(3-甲基丙烯酸酯基-2-羟基丙氧基)二苯甲酮(BPMA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚合成紫外线吸收剂P(MMA-co-BPMA),然后共混涂膜制备出具有紫外线吸收性能的聚偏氟乙烯(PVDF)复合膜。通过核磁共振谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)等技术手段对BPMA及P(MMA-co-BPMA)的结构和性能进行表征,通过紫外-可见光谱(UV-Vis)对制备的复合膜的紫外线吸收性能进行表征。结果表明,大分子紫外线吸收剂P(MMA-coBPMA)相对分子量分布较窄,为1.11。当BPMA质量分数为0.68%时,P(MMA-co-BPMA)/PVDF复合膜在200~345 nm范围内透过率可降至0.4%以下,能够实现对紫外线的完全吸收。抽提实验表明紫外线吸收剂大分子化可有效地防止外迁移。

关键词：紫外线吸收聚偏氟乙烯共聚共混

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预辐照接枝法提高PVDF的紫外线吸收性能

工程塑料应用 2017年第1期45卷 23-28页

作者：董莉熊征蓉刘向东杨宇明中国科学院长春应用化学研究所长春130022 中国科学技术大学合肥230026

采用有机合成方法制备反应型紫外线吸收剂2-羟基-4-(3-甲基丙烯酸酯基-2-羟基丙氧基)二苯甲酮(BPMA)。利用制得的BPMA,以聚偏氟乙烯(PVDF)粉体为基材,进行预辐照接枝反应,制得PVDF-g-BPMA。预辐照实验中PVDF的辐照剂量为15 k Gy,在流变... 详细信息

采用有机合成方法制备反应型紫外线吸收剂2-羟基-4-(3-甲基丙烯酸酯基-2-羟基丙氧基)二苯甲酮(BPMA)。利用制得的BPMA,以聚偏氟乙烯(PVDF)粉体为基材,进行预辐照接枝反应,制得PVDF-g-BPMA。预辐照实验中PVDF的辐照剂量为15 k Gy,在流变仪中的熔融接枝反应温度为190℃,反应时间为6 min,转速为50 r/min。通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热、广角X射线衍射以及紫外–可见光谱等对PVDFg-BPMA进行结构表征与紫外线吸收性能测试。结果表明,BPMA成功接枝到PVDF上,接枝率达7.04%。接枝后PVDF的结晶度降低,但晶型未发生改变。相比于未接枝的PVDF,PVDF-g-BPMA薄膜在280~340 nm波长内的紫外光透过率降至0.27%以下,表现出优异的紫外线吸收性能,同时与PVDF/BPMA复合膜相比,其经乙醇抽提48 h后的紫外线吸收性能没有明显变化,表明PVDF预辐照接枝BPMA有效防止了紫外线吸收剂在PVDF内的外迁移。

关键词：聚偏氟乙烯预辐照接枝 2-羟基-4-(3-甲基丙烯酸酯基-2-羟基丙氧基)二苯甲酮紫外线吸收耐迁移

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浮空器囊体材料撕裂强度测试方法比对研究

浮空器囊体材料撕裂强度测试方法比对研究

第三届高分辨率对地观测学术年会

作者：孙磊杨琳熊征蓉杨宇明中科院长春应化所

涂层织物类材料的撕裂性测试标准较多,因测试条件及测试方法的不同,测试结果存在一定的差异。因此,有必要对不同测试方法的测试结果进行比对,以确定更适合囊体材料撕裂性测试的方法。研究结果表明,不同方法测试同种材料的撕裂强度结果... 详细信息

涂层织物类材料的撕裂性测试标准较多,因测试条件及测试方法的不同,测试结果存在一定的差异。因此,有必要对不同测试方法的测试结果进行比对,以确定更适合囊体材料撕裂性测试的方法。研究结果表明,不同方法测试同种材料的撕裂强度结果存在较大差异;梯形法和中间开口法更适合囊体材料的撕裂性测试。

关键词：囊体材料撕裂标准方法比对

来源： cnki会议 cnki会议评论

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含氟丙烯酸酯共聚物的制备及性能

武汉科技大学学报 2006年第2期29卷 137-139页

作者：熊征蓉段辉汪厚植湖北省耐火材料与高温陶瓷重点实验室(武汉科技大学) 湖北武汉430081

以甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯为原料,采用溶液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚物,对其漆膜的硬度、耐水性、耐碱性、耐溶剂性及其表面性能进行了测定。实验结果表明,含氟丙烯酸酯共聚物溶液所制... 详细信息

以甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯为原料,采用溶液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚物,对其漆膜的硬度、耐水性、耐碱性、耐溶剂性及其表面性能进行了测定。实验结果表明,含氟丙烯酸酯共聚物溶液所制得的涂膜性能均优于不含氟的丙烯酸酯共聚物溶液。

关键词：含氟丙烯酸单体含氟丙烯酸酯共聚物溶液聚合

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囊体材料焊接结构气密性研究

囊体材料焊接结构气密性研究

第五届高分辨率对地观测学术年会

作者：熊征蓉张航刘向东盛德鲲孙磊中国科学院长春应化研究所

除囊体材料自身性能外,焊接结构气密性也是影响浮空器囊体气密性的关键因素。本文探讨了焊接带粘合层、囊体材料织物结构等方面对焊接结构气密性的影响,认为纤维内部孔隙形成的气体通路是导致囊体材料焊接结构渗漏的主要原因,研究结果... 详细信息

除囊体材料自身性能外,焊接结构气密性也是影响浮空器囊体气密性的关键因素。本文探讨了焊接带粘合层、囊体材料织物结构等方面对焊接结构气密性的影响,认为纤维内部孔隙形成的气体通路是导致囊体材料焊接结构渗漏的主要原因,研究结果表明提高粘合层面密度、选用较大熔体流动速率的树脂、以及改变热封层结构、增加具有阻隔性的外密封带能有效提高焊接结构的气密性。

关键词：囊体材料焊接结构气密性渗漏

来源： cnki会议评论

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浮空器囊体材料热合焊接关键技术研究

浮空器囊体材料热合焊接关键技术研究

第三届高分辨率对地观测学术年会

作者：熊征蓉郭晓明盛德鲲孙磊杨宇明中国科学院复合材料工程实验室长春应化研究所

本文针对含有镀铝膜结构的囊体材料,采用热封仪将囊体材料与焊接带以对接的方式热合焊接,分别研究了热合压力、热合时间、热合温度、热合板边缘形状及焊接带的强度、宽度等因素对焊接强度的影响,为如何选择焊接带及成型工艺技术提供实... 详细信息

本文针对含有镀铝膜结构的囊体材料,采用热封仪将囊体材料与焊接带以对接的方式热合焊接,分别研究了热合压力、热合时间、热合温度、热合板边缘形状及焊接带的强度、宽度等因素对焊接强度的影响,为如何选择焊接带及成型工艺技术提供实验依据。

关键词：囊体材料热合焊接

来源： cnki会议评论

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超疏水性涂层的研究进展

化学工业与工程 2006年第1期23卷 81-87,F0003页

作者：段辉熊征蓉汪厚植赵惠中高殿强武汉科技大学湖北省耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地江汉大学化学与环境工程学院湖北武汉430056

简述了超疏水性表面的基本原理,分别从低表面能材料和涂层表面微细粗糙结构的构建两个方面,对超疏水性涂层的制备技术和最新成果进行了概括,并展望了其应用前景。

关键词：超疏水接触角低表面能粗糙度