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在不限制本发明的范围的前体下,该方法包括加入一种或多种水溶性和/或水分散性的N-卤胺化合物,例如2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺,和基于阳离子季铵基团(QAM)的N-卤胺等。卤素稳定剂可以是一种或多种自由基清除剂,例如氢醌,(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基哌啶-1,4-二醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇。负载组分可以是一种或多种水溶性/可分散的天然或合成聚合物,例如淀粉,纤维素,明胶等及其衍生物,或乙烯基或丙烯酸树脂乳液。潜在的待涂覆介质包括但不限于砂子、沸石、玻璃珠、粘土、玉米芯、草杆和木材。
接枝MAA和AA后纤维的亲水性能如图6所示,测试方法如相关文献[27]所述,从图可看出未改性的纤维曲线在毛细效应平衡后,吸水量为负值,这是由于聚乙烯的疏水性引起的排斥力造成的,而接枝后的纤维无论是接枝了AA还是接枝了MAA的纤维均为正值,亲水性能大为提升。正常浸润段浸润增重m与浸润时间t的拟合关系曲线(图7)符合下列公式:
m2 = wundefinedσ1 cosθ/(H2η1 wf Ap ρf )t (2)
随着接枝方法研究的进展, 出现了原子转移自由基聚合接枝、可逆加成-断裂-链转移聚合接枝等新的接枝方法。2.1.1 原子转移自由基聚合接枝
采用ATRP法[9,10,11,12]制备纳米SiO2接枝共聚物的实施过程, 通常需要将接枝基体卤化改性得到卤化聚合物, 即需要先准备纳米SiO2引发体系的前驱体, 然后在一定温度下在催化体系的促进下接枝单体。纳米SiO2的原子转移自由基聚合接枝可以是一种单体, 比如以2-溴代丙酸乙酯为引发剂, 溴化亚铜为催化剂, 2, 2’-联吡啶为配体, 采用开放的溶液聚合体系, ATRP法实施了GMA的可控聚合[9]。纳米SiO2的原子转移自由基聚合接枝也可以是多单体共聚。例如通过原子转移自由基聚合接枝方法在纳米SiO2表面接枝苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物[10]。
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(a:未接枝改性的玉米芯;b:接枝后的玉米芯)2.2 热稳定性能分析
玉米芯的热稳定性能可从TGA曲线的分析中得出。从图2可知, 玉米芯接枝共聚物具有良好的热稳定性能。在升温初, 接枝前后的玉米芯都有很小的热失重, 这是可能是由于样品中含有少量残留的水分。继续升温未接枝的玉米芯曲线比较平稳, 而玉米芯接枝共聚物仍有多处热失重, 这可能由于接枝共聚物表面所含的羧基和酰胺基与水形成氢键作用, 失去这部分结合水需要更高的温度。2个样品的分解温度都集中在250~450℃, 对于未接枝玉米芯而言, 在这段温度内主要是糖链的断裂, 而接枝共聚物可能首先是PMAA与PAAm侧链上官能团的分解, 而后是接枝链的断裂, 才开始大分子链的断裂[2,3,4]。通过分析图发现:在相同升温速率下, 接枝共聚玉米芯的分解温度均高于未接枝的玉米芯 (未接枝玉米芯T1/2=336℃, Tmax=345℃;玉米芯接枝共聚物T1/2=373℃, Tmax=400℃) , 从而说明接枝共聚物具有良好的热稳定性能。
4 臭氧化接枝。材料在臭氧的气氛中,会生成过氧化物,过氧化物分解产生自由基,引发单体在炭材料表面接枝聚合。用过氧化物处理炭材料表面进行接枝聚合的原理与此类似。
2.5 光接枝。
光引发炭材料表面接枝聚合主要是利用紫外光照射炭材料表面产生自由基,引发单体在炭材料表面接枝聚合。利用紫外光接枝聚合有很多特点,条件温和,长波紫外光(300~400nm)能量低,不为炭材料所吸收,却被光引发剂吸收而引发接枝反应,既可达到炭材料表面改性的目的,又不致影响材料本体,而且工艺简单,便于操作,易于控制,设备投资少。近年来的研究报道逐年增多,其应用领域已从初的简单表面改性发展到表面高性能化、表面功能化等许多高新技术领域。