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等离子体引发的接枝聚合是指利用非聚合性气体对被改性聚合表面进行等离子体处理，在膜表面引发产生等离子体活性种，随后与烯类单体接触进行接枝聚合。可逆加成断裂链转移RAFT。自由基聚合是一种活性自由基聚合，原理是通过具有高链转移常数的RAFT链转移剂的加入使自由基活性种进入可逆的休眠状态，减少了体系中不可逆链转移的发生，达到活性聚合的目的。本文中，我们首先合成了RAFT链转移剂二硫代苯甲酸-2-腈基异丙酯2-Cyanoprop-2-yldithiobenzoate(CPDB)，用Ar等离子体处理聚丙烯膜材料，然后在不接触空气的情况下将聚丙烯膜材料浸入到加有链转移剂的单体溶液中进行接枝聚合，同时管路中Ar气氛在等离子体处理过程中产生的等离子体活性种也引发接枝液中单体聚合，接枝聚合与溶液中的聚合同时受控于链转移剂，利用溶液中生成的聚合物分子量来考察接枝链的长度。通过改变接枝液的链转移剂浓度，接枝反应时间来控制分子量，结合傅立叶红外(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、凝胶渗透色谱(GPC)、水接触角(CA)和扫描电镜(SEM)来考察分子量、分子量分布、接枝率、亲水性、表面化学结构、形貌之间的变化规律。
主要包括以下几部分内容：
1.用有机合成的方法得到了RAFT链转移剂，确定格氏试剂与二硫化碳的最佳反应温度为-5℃，用硅胶柱层析对产物进行了提纯。用FT-IR、HNMR、元素分析等测试手段验证了产物结构，利用链转移剂进行了RAFT聚合，初步验证了RAFT链转移剂对自由基聚合的影响。
2.用Ar等离子体处理聚丙烯薄膜，在聚丙烯薄膜表面引入自由基，引发丙烯酸的RAFT接枝聚合，用溶液中生成的聚丙烯酸分子量来表征接枝链长，GPC、接枝量结果，验证了接枝链的增长与溶液中聚丙烯酸分子量的增长相一致，相同链转移剂浓度下接枝量、分子量随着聚合时间的延长而增加，并且随着转化率的上升数均分子量线性增加，分子量分布则不断下降，转化率增加到3.56％、分子量到达12000时，分子量分布指数已经降到1.37。在聚合时间一定的情况下，提高链转移剂浓度，则分子量下降。分子量及分子量分布随转化率变化的规律证明了等离子体活性种也能进行RAFT活性聚合。FT-IR、SEM、XPS研究也证实了聚丙烯薄膜表面接枝量随时间延长而增长，薄膜水接触角随之下降。
3.利用等离子体引发接枝聚合丙烯酸改性聚丙烯多孔膜，结合RAFT聚合方法来控制多孔膜上接枝链的长度来控制膜孔径，结果相同链转移剂浓度下接枝量、分子量随着聚合时间的延长而增加，并且分子量与转化率呈线性关系，分子量分布则随转化率增加不断减小。多孔膜表面的FT-IR、水通量测试，孔隙率和扫描电镜都证实了接枝15h多孔膜孔径大于33h的接枝多孔膜孔径。实现了变化RAFT接枝聚合时间长短来控制接枝链长，进而控制多孔膜孔径的目的。接枝33h的多孔膜水通量随PH值减小而增大证明了一定长度的聚丙烯酸接枝到了多孔膜空隙内了。