兩親性氟硅共聚物涂層的防水防油與防蛋白質(zhì)吸附性能研究.pdf

1、氟硅共聚物具有優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，如良好的拒水拒油性等，而親水性的聚醚鏈段具有較佳的防蛋白質(zhì)吸附性質(zhì)。因此，若在氟硅鏈段中引入親水性聚醚鏈段構(gòu)建氟硅共聚物的兩親性結(jié)構(gòu)，其防水防油以及防蛋白質(zhì)吸附性能，是值得研究的一個課題。
　　本文利用硅氫加成反應(yīng)制備得到兩親性氟硅接枝共聚物，并調(diào)控其化學(xué)結(jié)構(gòu)、組成獲取了不同組分的兩親性聚合物。詳細(xì)考察了兩親性共聚物涂層表面的防水防油、防蛋白質(zhì)吸附性能與涂層表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)組成和微觀形貌之間的關(guān)系，

2、并進(jìn)一步將兩親性聚合物整理到棉織物表面，探究了兩親性聚合物對棉織物表面的防水防油以及防蛋白質(zhì)吸附性的影響。研究的主要成果如下：
　　1.通過陽離子開環(huán)聚合反應(yīng)調(diào)聚得到各種分子量和含氫值的PHMS，并利用硅氫加成反應(yīng)，成功制備得到兩親性氟硅接枝共聚物 PHMS-g-(EO,AGE,PFBE)和PHMS-g-(EO,AGE,PFHE)。
　　（1）以D4和D4H為單體，MM為封端劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)、75℃的反應(yīng)溫度條件下，通過陽離子

3、開環(huán)聚合，調(diào)聚制備得到一系列不同分子量和含氫值的聚硅氧烷。
　?。?）通過硅氫加成反應(yīng)，制備得到以聚硅氧烷為主鏈，側(cè)鏈含EO、AGE、全氟丁基或全氟己基的兩親性氟硅接枝共聚物PHMS-g-(EO,AGE,PFBE)和PHMS-g-(EO,AGE,PFHE)。
　　2.考察了兩親性氟硅接枝共聚物涂層的防水防油性能，并探究了其與涂層表面的化學(xué)組成和微觀形貌之間的構(gòu)效關(guān)系。
　?。?）X射線光電子能譜（XPS）分析結(jié)果表明，

4、與未進(jìn)行去離子水處理的樣品相比，用去離子水處理過的兩親性氟硅共聚物涂層表面的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)排列發(fā)生了變化。
　?。?）由原子力顯微鏡（ AFM）測試結(jié)果表明， PHMS-g-(EO,AGE,PFHE)和PHMS-g-(EO,AGE,PFBE)接枝共聚物涂層表面的微觀形貌較平整，表面粗糙度均低于4.2nm，基本不影響接觸角的變化，很難改變涂層的防水防油性能。
　?。?）接觸角的測試結(jié)果表明，兩親性氟硅接枝共聚物的表面能均在22

5、 mN/m以下；隨著涂層表面的含氟量的增加，兩親性氟硅接枝共聚物涂層的防水防油性能得到改善，同時提高了涂層對部分溶劑的阻抗效果；經(jīng)過水處理后，由于涂層表面化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)排列發(fā)生了變化，涂層的防水防油性能也隨之發(fā)生改變。
　　3.通過調(diào)控兩親性聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，詳細(xì)考察了兩親性氟硅接枝共聚物涂層阻抗蛋白質(zhì)吸附的性能。
　　（1）單純的在有機(jī)硅表面引入親水鏈段EO對阻抗蛋白質(zhì)吸附效果不如兩親性氟硅共聚物；當(dāng)兩親性氟硅接枝共聚物的

6、結(jié)構(gòu)組成為AGE含量為16.7 mol％、EO含量為33.3 mol%、PFBE含量為50.0 mol%，其涂層具有最優(yōu)的阻抗蛋白質(zhì)吸附性能。
　?。?）在聚合物中引入含氟鏈段和親水鏈段，調(diào)控其化學(xué)組成時，不僅僅可以有效控制聚合物涂層對蛋白質(zhì)的吸附行為，還能改善氟硅材料的防水防油性能，這主要是由于涂層表面的親水部分和低表面能部分協(xié)同作用的結(jié)果。
　　4.考察了兩親性氟硅接枝共聚物對棉織物的防水防油、防蛋白質(zhì)吸附性能的影響。<

7、br>　　（1）通過聚合物溶液乳化得到不同HLB值的乳液，靜置1個月后得出HLB值為11、12的聚合物乳液的穩(wěn)定性最佳。
　?。?）接觸角測試結(jié)果表明，含氟量在6.7%，AGE含量為16.7%，EO含量為16.7%的聚合物乳液經(jīng)過二浸二軋整理到織物上，其防水防油性能最佳，防蛋白質(zhì)效果比較明顯。
　?。?）掃描電鏡（SEM）測試結(jié)果表明，整理后棉纖維表面覆蓋一層聚合物涂層，因此降低了織物表面的表面能，提高了織物防水防油性能和防