【摘 要】
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含氟/POSS 嵌段聚合物纳米杂化材料是近期杂化材料领域研究发展起来的一类高性能杂化材料,它兼具有 POSS 笼形无机成分和有机特殊官能团,且有机与无机组分间通过强的化学
【机 构】
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西安交通大学,陕西省西安市咸宁西路28号,710049
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含氟/POSS 嵌段聚合物纳米杂化材料是近期杂化材料领域研究发展起来的一类高性能杂化材料,它兼具有 POSS 笼形无机成分和有机特殊官能团,且有机与无机组分间通过强的化学键结合,解决了传统复合材料相界面结合力弱的弊端.含氟与含硅嵌段之间的相分离导致氟或硅链段在成膜过程中向表面迁移,元素的迁移竞争或协同现象,能够调控膜表面和膜层的元素、结构等性能.论文采用含硅引发剂 ap-POSS-Br(溴代异丁酰溴与ap-POSS-NH2酯化反应)采用两步原子转移自由基聚合(ATRP)法引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)链段和含氟丙烯酸酯单体(DFHM)链段,得到窄分子量分布(PDI=1.148)的含氟/硅丙烯酸酯共聚物ap-POSS-PMMA-b-PDFHM.在四氢呋喃溶液中,相分离作用导致 ap-POSS-PMMA-b-PDFHM 呈现 180nm的多核PDFHM/POSS单壳PMMA型胶束.受PDFHM和POSS链段迁移的影响,ap-POSS-PMMA-b-PDFHM膜呈现表层氟富集-上层 POSS-下层 PMMA 的多层结构.因而,表面具有较大的粗糙度 Ra=38.5nm,较高的氟元素含量(61.56％)和较低的表面能(14.25mNm-1),以及较少的吸水量和较低的粘弹态.
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