Page 50 - 涂层与防护2019-02
P. 50

张晓辰，等：POSS/丙烯酸酯复合材料的合成及在疏水中的应用研究进展



             自组装，通过溶剂调控链段组装，可调节表面的结构，                           着 DMF 浓度的增加，表面粗糙度增加，当 DMF 浓度增
             同时聚合物结构对组装粒子的形貌也有影响，可获得                            加到 50 %以上时，表面变为超疏水表面，但进一步增
             不同的疏水表面。 Shao 等        [40] 通过 ATRP 方法，以氨丙         加到 75 %以上会导致沉淀。 同时该超疏水表面具有优
             基异丁基 POSS（ap-POSS-Br）为大分子引发剂，引发                    良的抗菌性能，能有效抑制铜绿假单胞菌 ATCC 15692
             MMA 和甲基丙烯酸酯基异丁基 POSS （MAPOSS），合                    的生长，可用于微流体器件和自清洁表面等领域。
             成了 POSS 封端的双嵌 段共 聚 物 ap-POSS–PMMA-
             b-P(MAPOSS)（见图 3c）。 其在四氢呋喃（THF）溶液中                 3 POSS 丙烯酸酯星型共聚物
             可 自 组 装 成 粒 径 为 150 ~300 nm 的 ap -POSS 和
             MAPOSS 核 ／ PMMA 壳的核壳状胶束。 当 P(MAPOSS)                   POSS 丙烯酸酯星型共聚物是以 POSS 作为核心
             含量增加时可组装成粒径为 164 nm 的 P (MA-POSS)                  和微引发剂，在 POSS 表面与丙烯酸酯单体引发聚合，
             核 ／ PMMA 壳 ／ ap-POSS 冠的核壳冠型胶束。 与纯 ap-              形成星形聚合物。 Pan 等          [42] 采用 八 （二溴 乙基 ）POSS
             POSS–PMMA 膜相比，该胶束表面粗糙度低（0.816~                     〔POSS-(Br)16〕通过 ATRP 方法引 发 MMA、甲基 丙烯
             1.690 nm）、吸水率低、粘弹性低、疏水性高〔水接触角                      酸十二氟庚酯（DFHM），合成了星型 s-POSS-(PMMA-
             为（112-126）°〕、玻璃化转变温度高（T ｇ>110 ℃）、热稳                b-PDFHM)16 双嵌段共聚物（见图 4）。 研究了其在四
                                      [41]
             定性高（T ｄ>380 ℃）。 Zhou 等 以聚二甲基硅氧烷、丙                  氢呋喃（THF）中的组装、成膜等性能。 结果表明，在
             烯酸叔丁酯、 甲基丙烯酸酯基异丁基 POSS 为原料，                        THF 溶 液中 该 双 嵌 段 共 聚 物 能 自 组 装 为 200 nm 的
             采用 ATRP 法合成了一种 ABC 三嵌段共聚物。 并且                      POSS/PDFHM 核和 70~80 nm 的 PMMA 壳层， 其能够
             通过嵌段共聚物的自组装与非溶剂诱导相分离相结合                            制备出具有富含氟的顶表面和聚集 POSS 的亚表面的

             的综合方法， 采用溶液浇铸法成功地制备了一种简单                           薄膜。 s-POSS-(PMMA-b-PDFHM)16 薄膜粗糙度 为
             和无氟的超疏水表面， 同时考察了浇铸溶剂二甲基甲                           18.5 nm，氟元素含量为 41.39%。 经共聚物处理后的棉
             酰胺（DMF）浓度对表面疏水性的影响。 实验结果表明，                        织物表现出超疏水性（水接触角>150°），石材和玻璃
             以二氯甲烷/二甲基甲酰胺（DCM/DMF）为浇铸溶剂，随                       表现出明显的疏水性（水接触角>130°）。




















                                         图 4 s-POSS-(PMMA-b-PDFHM)16 的分子结构式

                 将制备的 POSS 丙烯酸酯星型共聚物， 进一步采                      PTFEMA)8），并采用呼吸图法制备了疏水蜂窝状多孔
             用呼吸图法， 增加表面粗糙度， 可获得超疏水表面。                          膜，研究了聚合物结构、溶剂和溶液浓度等因素对蜂
                    [43]
             Qiang 等 采用水解缩合法合成了八氯丙基倍半硅氧                         窝状多孔膜疏水性的影响。 结果表明， 采用 POSS-
             烷 （OCP-POSS），以 其 为 ATRP 的 引 发 剂 ，合 成 了 以           (PTFEMA)8，以氯仿（CHCl3）为溶剂，溶液质量浓度为
             OCP-POSS 为核， 两种不同的八臂星形多面体低聚倍                       30 mg/mL， 制 备 的 蜂 窝 状 多 孔 膜 的 水 接 触 角 可 达
                                                                             [44]
             半硅氧烷含氟丙烯酸酯，POSS-（聚甲基丙烯酸三氟乙                         113°。 Hong 等 采用 ATRP 法，以 OCP-POSS 为引发
             酯）8 〔POSS-(PTFEMA)8〕 和 POSS-(聚甲基丙烯酸甲               剂 ， 合 成 了 POSS -(PTFEMA -b -PMMA)8 和 POSS -
             酯-b-聚 甲基 丙烯 酸 三氟 乙酯)8 （POSS-(PMMA-b-               (PTFEMA-b- PMPEGMA)8，并采用呼吸图法制备了不


              34     探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT
   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55