液晶有序結(jié)構(gòu)對(duì)生化屏蔽材料性能影響的研究.pdf

1、傳統(tǒng)隔絕式生化防護(hù)材料雖能隔絕大多數(shù)有毒物質(zhì)，但卻存在透氣性差等問(wèn)題，單兵長(zhǎng)時(shí)間穿著會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)激、中暑等。理想的生化防護(hù)材料是在阻隔有毒物質(zhì)的同時(shí)，保證水蒸氣有效透過(guò)。本文嘗試?yán)萌苤乱壕?LLC)的有序結(jié)構(gòu)來(lái)改善傳統(tǒng)生化防護(hù)服的透濕性能，研究?jī)?nèi)容分為以下三個(gè)部分:
　　首先研究的是一種基于溶致液晶/丁基橡膠(LLC/BR)的透氣式生化防護(hù)材料。本文利用兩步法合成了一種新型可交聯(lián)的丙烯酸酯類(lèi)雙子季銨鹽溶致液晶單體，利用偏光顯微鏡(

2、POM)、小角X射線散射（SAXS）對(duì)該單體與水的混合體系進(jìn)行表征。該LLC單體與水混合時(shí)傾向于形成層狀相，而當(dāng)該單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78％-83％時(shí)，混合體系在55℃-79℃范圍內(nèi)表現(xiàn)為類(lèi)似雙連續(xù)立方晶相的不確定X相。為了測(cè)試薄膜的透濕性能，本文利用紫外光照和熱壓法，在多孔支撐膜，聚醚砜(PES)上，制備了一系列LLC/BR-PES復(fù)合薄膜。這類(lèi)薄膜能維持原先的液晶相態(tài)，且內(nèi)部構(gòu)建了親水的納米通道。X相LLC/BR-PES復(fù)合薄膜的平均水

3、蒸氣透過(guò)率為630±50 g·m-2·day-1，比L相LLC/BR-PES復(fù)合薄膜（310±20 g·m-2·day-1-510±40 g·m-2· day-1）的透濕性能好。另外，以上這些薄膜的水蒸氣透過(guò)性能均優(yōu)于之前文獻(xiàn)報(bào)道的交聯(lián)的LLC薄膜(200g·m-2·day-1-440 g·m-2·day-1)。
　　其次是關(guān)于聚丁二烯橡膠的改性研究。本文通過(guò)硫-烯點(diǎn)擊化學(xué)將含雙羥基官能團(tuán)的物質(zhì)，巰基甘油，接枝到聚丁二烯橡膠主鏈上

4、，并進(jìn)一步通過(guò)刮涂法在多孔聚醚砜支撐膜上制備了一系列不同比例的薄膜。在研究涂覆工藝時(shí)發(fā)現(xiàn)，加入交聯(lián)劑之前，預(yù)聚可以增大混合液體系粘度，有利于之后進(jìn)行涂覆。利用紅外光譜儀、熱分析儀和平衡溶脹儀研究薄膜接枝前后的性能變化。隨著加入的巰基甘油量的增多，薄膜C=C的紅外吸收峰強(qiáng)度明顯減弱。接枝后薄膜的交聯(lián)密度比接枝前有所增加，但熱穩(wěn)定性能下降，改性后薄膜的初始熱分解溫度降低。經(jīng)水蒸氣透過(guò)率測(cè)試實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，引入的二醇單元能有效改善橡膠本身的透濕性能

5、，薄膜的水蒸氣透過(guò)率增加了一倍多。
　　最后研究的是一種基于多孔聚電解質(zhì)薄膜的透氣材料。本文分三步合成了疏水的聚[1-氰基甲基-3-乙烯基咪唑雙（三氟甲磺酰）亞胺]（PCMVImTf2N），再將其與丙烯酸(PAA)混合，通過(guò)簡(jiǎn)單的薄膜澆鑄和溶液浸泡法制備了納米多孔的聚電解質(zhì)薄膜。溶劑N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)對(duì)薄膜的水蒸氣透過(guò)率影響并不大。以DMF作溶劑的薄膜平均水蒸氣透過(guò)率為629 g·m-