等離子體改性PTFE膜接枝丙烯酸

利用ar氣氛等離子體為引發(fā)手段對ptfe膜進行表面處理,最終實現(xiàn)了在ptfe膜表面接枝丙烯酸。通過xps和atr-ftir對改性膜進行表面分析,表明在ptfe膜的表面形成一層聚丙烯酸(paac)薄膜。實驗證實ptfe-g-paac膜的表面親水性及表面穩(wěn)定性較好,克服了等離子體改性效果不穩(wěn)定的缺點。本研究拓展了ptfe膜材料在其他各相關領域的應用,具有較好的實用價值。

利用ar等離子體引發(fā)ptfe膜接枝丙烯酸(acrylicacid),然后進行固定化脲酶,最終得到ptfe-g-paac-i-urease膜。采用xps和atr-ftir等分析手段對固定化酶膜表面進行表征,結果表明在ptfe表面固定上了脲酶。固定化脲酶保持了與溶液脲酶相當?shù)幕钚?最佳活性溫度為60℃,ph值為6.0左右,與溶液酶相比固定化脲酶的環(huán)境穩(wěn)定性有較大的提高。

為了優(yōu)化等離子體改性工藝,對聚丙烯板進行了常壓空氣等離子體處理。等離子體的產(chǎn)生采用了自制中頻電源和平行板電極結構組成的介質(zhì)阻擋放電系統(tǒng)。處理前后聚丙烯表面的微觀結構、表面粗糙度和潤濕性通過場致發(fā)射掃描電鏡、原子力顯微鏡和接觸角分析儀進行了分析。結果表明,等離子體處理后,聚丙烯板表面結構變粗糙且粗糙度增加了近5倍;表面接觸角下降(或潤濕性提高),并且等離子體劑量為1.5kj的試樣具有較好的潤濕性和抗老化性能。

本文利用等離子體接枝技術在純鈦表面成功接枝生物分子殼聚糖,通過通過衰減全反射紅外光譜(atr-ftir)、接觸角(ca)、x射線光電子能譜(xps)分析表明,利用等離子體活化技術可以在純鈦基底上鍵合生物分子。

利用氧氣低溫等離子體,在真空度為20pa,處理功率為30w的條件下,對高密度聚乙烯(hdpe)薄膜進行了表面改性。研究結果表明:在20~200s的處理時間內(nèi),單位面積的失重率隨處理時間的增加線性增大,表面粗糙度也隨著增加;處理后薄膜表面的接觸角顯著減小;接觸角越小,剝離強度就越大;處理后能在薄膜表面形成羥基、羰基和羧基等各種極性基團。

采用等離子體引發(fā)聚四氟乙烯(ptfe)表面固定化脲酶,并利用固定化酶膜處理含尿素廢水。研究發(fā)現(xiàn),固定化酶處理900mg/l的尿素廢水,30℃以上的溫度下1h以內(nèi)尿素轉(zhuǎn)化率能保證在90%以上,并且固定化酶比活力不變。在固定化酶的穩(wěn)定性測試中,1個月內(nèi)固定化脲酶酶活保持不變。

丙烯酸接枝改性廢聚苯乙烯（ps）泡沫塑料，與石油瀝青共混，制得水乳型防水涂料，用作建筑物屋頂防水材料。介紹了該涂料的操作步驟，列舉了其性能指標。討論了丙烯酸接技改性ps和所用組分對涂料性能的影響。

用電子束引發(fā)預輻照接枝的方法,在高密度聚乙烯(highdensitypolyethylene,hdpe)薄膜上接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(glycidylmethacrylate,gma),制備了含有高活性環(huán)氧基團的聚合物膜。詳細研究了單體濃度、反應溫度和時間以及吸收劑量等因素對接枝率的影響規(guī)律。應用傅立葉變換紅外光譜(ft–ir)、差示掃描量熱儀(dsc)、原子力顯微鏡(afm)研究了接枝物的組成、熱性能和表面形貌。ft–ir測試表明接枝物為hdpe–g–gma共聚物;接枝膜的熔融溫度tm以及修正后hdpe組分δhf(hdpe)均隨著接枝率的增大而降低,原因歸結于hdpe接枝后結晶度降低。hdpe–g–gma膜的afm圖像顯示其表面粗糙度增加,進一步證明膜表面發(fā)生了接枝反應。

采用紫外光輻照接枝的方法,通過本體聚合,將甲基丙烯酸甲酯(mma)接枝至聚乙烯(pe)隔膜表面,以改善其對電解液的潤濕性能。結果表明:通過紫外光輻照可實現(xiàn)有效的表面接枝,當引發(fā)劑質(zhì)量濃度為0.10g/ml,光照時間為150s時,表面接枝率達到49.15%,通過掃描電鏡、原子力顯微鏡等對膜表面形貌變化進行了觀察,靜態(tài)接觸角測試表明,接枝改性后膜對電解液的接觸角從47.8°~48.1°降至18.1°~20.4°,潤濕性能提高。

在氮氣保護下,利用預輻照接枝技術在高密度聚乙烯(hdpe)膜上接枝苯乙烯三甲基氯化銨(vbtac)單體,以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)單體作為接枝輔助單體來提高vbtac的接枝率,制備出陰離子交換膜,解決了在hdpe上難以直接接枝聚合vbtac的問題。本文研究了接枝條件及接枝液的組分對接枝的影響,并用x射線顯微分析方法研究了vbtac的接枝進程和接枝分布。

采用自由基聚合法合成了聚乙二醇雙丙烯酸酯(pegda)/甲基丙烯酸β-羥乙酯(hema)共聚物水凝膠,材料表面在非反應性氣體氬氣氣氛下進行等離子體表面處理,并在紫外光輻照條件下進行丙烯酰胺接枝共聚。紅外譜圖證明pegda/hema共聚物水凝膠上接枝了酰胺基團,材料的親水性提高,等離子體表面處理后,材料表面形成含氧基團,氮原子含量增加。

報道了一種基于等離子體修飾的pvc膜脲酶生物傳感器。應用微波等離子體化學氣相沉積技術,在ph敏感pvc膜上修飾一層帶有氨基的乙二胺等離子體聚合物薄層,通過戊二醛共價交聯(lián)固定脲酶分子,制成脲酶傳感器。這種乙二胺等離子體聚合物薄層對ph敏感膜的響應特性影響小,且其表面氨基使得ph敏感膜更加易于與h+結合,檢測范圍向高ph方向偏移,響應斜率為45.73mv/ph,比未修飾的ph敏感膜電極的響應斜率42.81mv/ph有所提高。該脲酶傳感器對尿素顯示了良好的傳感性能,其響應時間約為200s;在6.0×10-4~8.4×10-3mol/l范圍,脲酶傳感器的電位響應值與尿素濃度的對數(shù)存在良好的線性關系,相關系數(shù)為0.9978,檢測下限為5.0×10-5mol/l。

在混凝土中摻加聚丙烯纖維可改善其性能,通過用低溫等離子體對單絲聚丙烯纖維進行表面改性處理,發(fā)現(xiàn)摻入這種改性的纖維可使混凝土抗壓值提高,效果與摻入網(wǎng)狀聚丙烯的混凝土相當,從而找到了加工優(yōu)良摻加纖維材料的又一種方法。

在鋁酸鈉溶液中,利用微等離子體氧化技術,在tc4鈦合金表面原位生長復合氧化物陶瓷膜,研究了陶瓷膜的相組成、形貌和陶瓷膜對鈦合金耐酸腐蝕的影響.陶瓷膜由al2tio5,α-al2o3和金紅石型tio2構成;整個膜層由致密層和疏松層組成.在鹽酸和硫酸中陶瓷膜使得鈦合金耐酸腐蝕特性提高了5倍左右.帶有陶瓷膜的鈦合金在硝酸中的腐蝕速率為膜層的溶解速率.

利用氧氣低溫等離子體,在工作壓力為20pa、功率為30w的條件下對hdpe薄膜進行表面改性。采用接觸角、ft-ir-atr、afm、dsc等現(xiàn)代分析手段對改性結果進行了分析和表征。結果表明,單位面積的失重率隨處理時間的延長逐漸增大;接觸角隨處理時間的延長呈逐漸減小的趨勢;處理hdpe薄膜能在其表面形成各種極性基團,主要是羰基和羧基;處理后薄膜的熱性能(熔點和結晶度)發(fā)生一定改變。

等離子體電子工程(22)-電暈放電與高壓低溫等離子體

利用α-甲基丙烯酸在不同添加比例和不同處理時間條件下對聚丙烯進行固相接枝,以改善木塑復合材的綜合性能。研究復合材料的各項物理力學性能發(fā)現(xiàn):當α-甲基丙烯酸添加比例為8%和10%時,隨著處理時間的增加,板材的吸水厚度膨脹率明顯改善,板材力學性能各項指標呈增大趨勢;當α-甲基丙烯酸添加比例為12%時,隨著處理時間的增加,板材力學性能各項指標有減小趨勢。綜合對比得出:α-甲基丙烯酸處理聚丙烯的優(yōu)化工藝條件為:溫度85℃,α-甲基丙烯酸水溶液濃度12%,處理時間1.5h。

通過atr衰減全反射的紅外光譜分析和對蒸餾水接觸角的測定表明,經(jīng)脈沖輝光放電等離子體的作用,ptfe薄膜表面的組分結構發(fā)生了變化。主要表現(xiàn)為薄膜表面氧基團的含量由無到有,并形成了c=c不飽和基團。表面由完全非極性變成表現(xiàn)出部分極性,親水性大為增強,可粘性也得到很大改善。

在異丙醇/水的混合溶液中,通過紫外輻照誘導接枝的方法將丙烯酸丁酯單體引入聚丙烯(pp)非織造布基體表面,對其表面進行親油改性處理,對輻照時間、單體濃度、輻照距離等影響纖維接枝率的影響因素進行了考察;利用衰減全反射紅外光譜(ft-ir)和掃描電子顯微鏡(sem)對接枝改性前后聚丙烯非織造布基體表面的化學組成和形貌結構進行了表征,并以柴油為被吸附有機物考察了聚丙烯非織造布接枝前后的吸油性能.結果表明:改性聚丙烯非織造布的吸油倍率主要取決于非織造布的接枝率,當改性聚丙烯非織造布的接枝率為11.42%時,非織造布的吸油倍率達到最大值12.55g/g,是改性前聚丙烯非織造布吸油倍率的1.65倍.

利用α-甲基丙烯酸在不同添加比例和不同處理時間條件下對聚丙烯進行固相接枝，以改善木塑復合材的綜合性能。研究復合材料的各項物理力學性能發(fā)現(xiàn)：當α-甲基丙烯酸添加比例為8％和10％時，隨著處理時間的增加，板材的吸水厚度膨脹率明顯改善，板材力學性能各項指標呈增大趨勢；當α-甲基丙烯酸添加比例為12％時，隨著處理時間的增加，板材力學性能各項指標有減小趨勢。綜合對比得出：α-甲基丙烯酸處理聚丙烯的優(yōu)化工藝條件為：溫度850c，α-甲基丙烯酸水溶液濃度12％，處理時間1．5h。

本發(fā)明和一種在天然和／或合成有機材料表面用做防火和／或耐火層的等離子高分子涂料有關。把表面暴露在一種蒸氣的等離子中得到這種涂料，特別地，單體含有鹵素和／或磷和／或氮和／或硅，比如含氟組分，含磷組分，含硅組分，含氮組分。這種涂層可被應用于在公共場合如飛機，電影院，汽車，火車，餐館等使用的窗戶，織物，地毯等。通過把表面暴露在等離子體中得到涂層。暴露時間從30秒到5小時，壓力從10到1200mtorr。

我國首個等離子體危廢處理示范項目——10t／d等離子體危廢處理項目于2018年1月初在廣東清遠通過竣工驗收，正式進入工程應用階段。