基于Pickering乳液聚合的纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和性能研究

发布时间：2021-11-07 18:24

　　纳米纤维素不仅具有结晶度高、表面积大、杨氏模量高等特性,还具有生物可降解性和生物相容性,被广泛应用于涂料、复合材料、生物医药等领域。含氟聚丙烯酸酯具有化学稳定性好、热稳定性高、防污性、拒水拒油性等优良性能,作为织物整理剂能够赋予织物优良的拒水拒油性和耐沾污性。将纳米纤维素作为Pickering稳定剂代替常规乳液聚合中的小分子乳化剂,通过Pickering乳液聚合法制备含氟聚丙烯酸酯乳液,不仅可以解决小分子乳化剂对乳液及膜性能的不良影响,而且还可以通过引入纳米纤维素改善乳胶膜的拒水拒油性和机械性能。本论文利用Pickering乳液聚合技术,以两亲性嵌段共聚物接枝的纳米纤维素为Pickering稳定剂制备纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液,并研究了乳胶膜和整理织物的性能。具体研究结果如下:采用可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合合成了中间链段含有活性环氧基团的两亲性嵌段共聚物聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-g-纳米纤维素-g-聚丙烯酸六氟丁酯（PDMAEMA-b-PGMA-b-PHFBA）,并通过环氧基与纳米纤维素（CNC）上的羟基的开环反应,成功制备了两亲性嵌段共聚物接枝的纳米纤维素（P... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.文献综述
    1.1 前言
    1.2 纳米纤维素
        1.2.1 纳米纤维素的分类和性质
        1.2.2 纳米纤维素的改性方法
        1.2.3 纳米纤维素的应用
    1.3 Pickering乳液的研究进展
    1.4 以天然有机纳米颗粒稳定的Pickering乳液聚合的研究进展
    1.5 研究课题的提出意义
2. 两亲性嵌段共聚物接枝纳米纤维素的制备及其性能研究
    2.1 概述
    2.2 实验部分
        2.2.1 化学试剂及仪器设备
        2.2.2 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯（PDMAEMA-b-PGMA-b-PHFBA）的合成
        2.2.3 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-g-纳米纤维素-g-聚丙烯酸六氟丁酯（PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA）的制备
    2.3 测试与表征
        2.3.1 红外光谱（FT-IR）测试
        2.3.2 核磁共振氢谱（1H-NMR）测试
        2.3.3 凝胶渗透色谱（GPC）测试
        2.3.4 热重分析（TGA）测试
        2.3.5 透射电子显微镜（TEM）测试
        2.3.6 X射线衍射（XRD）测试
        2.3.7 X-光电子能谱（XPS）测试
        2.3.8 接触角测试
        2.3.9 动态光散射（DLS）测试
        2.3.10 表面张力测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的合成与表征
        2.4.2 两亲性嵌段共聚物接枝纳米纤维素的合成与表征
        2.4.3 两亲性嵌段共聚物接枝纳米纤维素的性能研究
    2.5 小结
3 聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯-g-纳米纤维素-g-聚丙烯酸六氟丁酯稳定的Pickering乳液的制备和性能研究
    3.1 概述
    3.2 实验部分
        3.2.1 化学试剂及仪器设备
        3.2.2 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA稳定的Pickering乳液的制备
    3.3 测试与表征
        3.3.1 乳液外观
        3.3.2 乳液静置稳定性测试
        3.3.3 乳液类型测试
        3.3.4 乳液微观形貌观察
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 纳米纤维素和改性纳米纤维素稳定的Pickering乳液
        3.4.2 pH值对Pickering乳液的影响
        3.4.3 油相种类对Pickering乳液的影响
        3.4.4 油水比对Pickering乳液的影响
        3.4.5 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA浓度对Pickering乳液的影响
        3.4.6 NaCl浓度对Pickering乳液的影响
        3.4.7 Pickering乳液的温度响应性
        3.4.8 Pickering乳液的长期稳定性
    3.5 小结
4 Pickering乳液聚合法合成纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液及其性能研究
    4.1 概述
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要化学试剂
        4.2.2 纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的制备
        4.2.3 纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的应用工艺
        4.2.4 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同Pickering稳定剂合成的纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的比较
        4.3.2 搅拌速度对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的影响
        4.3.3 反应温度对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的影响
        4.3.4 引发剂用量对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的影响
        4.3.5 pH值对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和性能的影响
        4.3.6 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA用量对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的影响
        4.3.7 软硬单体配比对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的影响
        4.3.8 含氟单体用量对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯乳液的影响
        4.3.9 Pickering乳液聚合机理探讨
        4.3.10 热处理温度对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳胶膜接触角的影响
    4.4 纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯乳液的应用研究
        4.4.1 pH值对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液整理织物接触角的影响
        4.4.2 PDMAEMA-g-CNC-g-PHFBA用量对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液整理织物接触角的影响
        4.4.3 HFBA用量对纳米纤维素/含氟聚丙烯酸酯无皂乳液整理后织物接触角的影响
    4.5 小结
5. 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[3]GO稳定的Pickering乳液及其聚合研究[D]. 金小荀.南京理工大学 2013
[4]含氟聚丙烯酸酯拒水整理剂的制备及其性能研究[D]. 李庆文.武汉纺织大学 2012



本文编号：3482337