由于表面光接枝具有独特的技术优势,国内外学者从不同角度对表面光接枝进行了大量研究。本文从以下三个方面对表面光接枝进行了新的探索性研究:1、极低引发剂浓度对表面光接枝改性的影响及其后功能化;2、光引发表面沉淀接枝聚合的研究;3、可变角 ATR测量接枝层厚度的研究。 以 1×10-5mol/l 的 BP/丙酮溶液为引发剂,研究了丙烯酸(AA)在不同基材膜表面的接枝改性,并对其后功能化进行了可行性探索。利用接触角、SEM、红外考察了极低引发剂浓度两步法引发 AA 接枝PP 膜的改性及其对表面形貌的影响;并研究了后功能化(AA 接枝链酰氯化后再接枝聚乙二醇)后的接枝膜的表面形貌。 研究了紫外光引发的丙烯酰胺/丙酮(AM/AC)体系在聚丙烯(PP)膜表面沉淀接枝聚合反应的特征,辐照 30 秒内,接枝聚合以表面接枝为主;随辐照时间增加,体系出现沉淀,由于沉淀阻挡了紫外光的透过,导致上膜的接枝量比下膜的接枝量多,均聚物急剧增加而接枝量增加缓慢,但表面水接触角下降明显。系统考察了单体浓度、光敏剂浓度、溶剂中水含量对沉淀接枝聚合反应的影响,结果表明:随单体浓度、光敏剂浓度的增加,接枝量增加。随水含量的增加,膜表面接枝量减小;当水含量为 80%时,几乎不发生接枝反应。利用 ATR-FTIR 研究了溶剂对接枝链在 PP 膜表面分布的影响,溶剂为丙酮时,接枝链在膜内部也有分布;溶剂为丙酮与水的混合溶液时,接枝链主 I<WP=4>北京化工大学硕士毕业论文要分布在膜表面。利用 SEM 观察了接枝膜表面形貌,接枝链聚集在表面呈现球冠状结构,且接枝链团大小基本都为 200-300nm;接枝膜经良溶剂处理后,接枝链比较舒展、易形成片状结构;而经不良溶剂处理后,接枝链卷曲成团,形成孤立的球状结构。给出了一种利用可变角 ATR-IR 定量测定膜表面接枝层厚度的方法。首先进行了理论推导,对 ATR 吸收峰面积公式进行合理的数学简化,通过一系列数学运算,得到 ATR 吸收峰面积、测量角度与表面接枝层厚度的数学关系。然后设计了实验验证,既通过在 PP 膜表面涂覆特定厚度的 PS 层,证实了这一方法的有效性,给出了本方法的适用范围 10-100nm。并把本方法应用于沉淀接枝聚合的接枝层厚度测量,取得了比较满意的结果。