端基功能化聚合物的表面性能

端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶中的应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以围绕端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶中的应用进行介绍。

可以从以下几个方面展开：1.引出话题：灌封胶在现代工业中有着广泛的应用，而端乙烯基聚二甲基硅氧烷作为一种重要的材料，在灌封胶领域中发挥着重要的作用。

2.概括端乙烯基聚二甲基硅氧烷：端乙烯基聚二甲基硅氧烷是一种具有特殊结构的聚硅氧烷化合物，其分子结构中含有端基乙烯基。

它具有优异的物理化学性质和特殊的热稳定性，因此在灌封胶中得到了广泛的应用。

3.介绍灌封胶的应用领域：灌封胶是一种用于电子、电气、通讯等领域的封装材料，主要用于封装和保护电子元器件。

它能够提供良好的抗湿、防尘和抗冲击等性能，保障电子元器件的长期稳定工作。

4.明确概述的重点：本文将重点介绍端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶中的应用，探讨其优势和未来发展趋势。

通过以上几点，可以将1.1概述部分内容进行编写。

1.2 文章结构本文共分为引言、正文和结论三个部分。

具体结构如下：1) 引言部分将对本文主题进行概述，介绍端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶中的应用，并明确文章的目的。

2) 正文部分将探讨端乙烯基聚二甲基硅氧烷的特性，包括其物理化学性质、化学结构等方面的特点。

接着，将详细介绍端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶中的应用场景，包括工业、电子、汽车等领域，并分析其在这些领域中发挥的作用。

3) 正文部分还将阐述端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶中的优势，包括其在材料性能、加工工艺、环保等方面的优势，并通过具体案例进行说明。

4) 结论部分将对端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶中的应用进行总结，强调其重要性和应用前景。

同时，展望端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶领域的未来发展，包括新的应用领域、技术创新等方面的可能性。

通过以上结构的设计，本文将全面深入地探讨端乙烯基聚二甲基硅氧烷在灌封胶中的应用，以期为相关领域的研究和实际应用提供参考和借鉴。

端氨基超支化聚合物的制备及在皮革中的应用研究端氨基超支化聚合物的制备及在皮革中的应用研究一、引言近年来，环保意识的不断增强和皮革行业的快速发展使得对可持续发展的要求越来越高。

与此同时，对皮革材料的功能性和性能要求也在不断提升。

端氨基超支化聚合物作为一类新型的功能性材料，具有较好的生物相容性、多样化的结构设计和优异的性能表现，因此引起了人们对其制备及在皮革中的应用进行深入研究的兴趣。

二、端氨基超支化聚合物的制备方法端氨基超支化聚合物的制备主要有两种方法，一种是用超支化聚合物作为主体结构，通过合成控制和修饰，引入末端氨基基团；另一种是通过先合成聚合物链，再通过合适的反应进行端修饰。

1. 合成控制法合成控制法是将超支化聚合物作为主体结构，通过合成控制和修饰的方法来引入末端氨基基团。

一般采用的合成方法有聚合物化学、原子转移自由基聚合（ATRP）、RAFT等。

例如，通过原子转移自由基聚合方法，合成了能够给予聚合物末端氨基基团的功能性准超支化聚合物。

这种方法的优点是合成工艺简单，可控性强，并能够实现多样化的结构设计。

2. 聚合物链端修饰法聚合物链端修饰法是通过先合成聚合物链，再通过合适的反应进行端修饰的方法。

常用的端修饰反应有酰化反应、Aza-Michael加成、Click反应等。

例如，通过链延长反应合成了具有端氨基基团的线性聚合物，然后通过酰化反应将末端羧基和末端氨基基团连接起来，最终得到具有端氨基超支化结构的聚合物。

三、端氨基超支化聚合物在皮革中的应用端氨基超支化聚合物由于其特殊的结构和多功能性，在皮革中具有广泛的应用前景。

以下是其中几个主要的应用方向。

1. 皮革表面改性端氨基超支化聚合物可以通过与皮革表面进行化学反应或物理吸附的方式，实现对皮革表面的改性。

例如，通过共价键或离子键的形式，将端氨基超支化聚合物连接到皮革表面，可以改变皮革的表面性能，如增强耐磨性、改善抗菌性能等，从而使得皮革具有更好的使用性能。

表面功能化纳米二氧化硅及在制革中的应用王淑霞;王晓冬;刘国兴;潘卉【摘要】介绍了纳米二氧化硅(SiO2)表面功能化的方法,系统阐述了纳米SiO2在制革鞣剂、制革涂饰剂、制革酶制剂以及制革染料中的应用,展望了纳米SiO2在制革中良好的应用前景.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2019(030)002【总页数】10页(P211-220)【关键词】纳米二氧化硅;表面功能化;制革;应用【作者】王淑霞;王晓冬;刘国兴;潘卉【作者单位】河南大学化学化工学院,河南开封475004;河南大学纳米材料工程研究中心,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南开封475004【正文语种】中文【中图分类】O613;TB33纳米SiO2表面具有的大量活性羟基为其表面功能化提供了充足的反应活性位点, 制备工艺简单, 粒径易控, 比表面积大, 生物相容性好, 在纳米材料中倍受关注, 广泛应用在树脂基复合材料[1]、橡胶[2-3]、涂料[4-5]和塑料[6-7]等领域, 成为多种交叉学科领域的研究热点. 相比之下, 在制革[8]领域的研究相对较少. 众所周知, 皮革工业存在严重的环境污染问题. 实现制革工业的清洁化生产势在必行. 基于此, 各国制革工作者一直在积极开发和探索新型的绿色革制品以降低直至消除制革污染. 纳米粒子的小尺寸、表面效应、宏观量子隧道和量子尺寸等特殊效应, 对基体材料的同步增强增韧等在提升和改进传统材料方面效果显著. 特别是球形或者类球形的纳米SiO2微粒在制革过程中更易于通过原料皮粒面的毛孔渗透和填充进皮革胶原蛋白纤维间隙及其分子之间, 在制革工业有较好的应用前景. 但是表面未处理的纳米SiO2, 分散性较差, 表面能高, 容易二次聚集, 导致纳米效应难以发挥. 如果将纳米SiO2首先表面功能化, 提高其分散性及进一步参与化学反应的活性, 将发挥其更好的应用效果.1 纳米SiO2表面功能化纳米SiO2表面功能化可以根据表面修饰剂与纳米粒子有无化学反应分为表面物理修饰和表面化学修饰两大类. 表面物理修饰主要通过调整纳米SiO2表面羟基数量来达到修饰目的, 而表面化学修饰则可改变粒子表面结构和存在状态.1.1 表面物理修饰纳米SiO2表面物理修饰主要是聚合物或无机物通过吸附、包覆和涂敷等物理作用对纳米SiO2表面进行修饰, 纳米粒子表面层所含官能团与修饰剂之间主要通过范德华力、氢键或配位键等相互作用而达到表面修饰目的. 事实上常用的表面活性剂改性纳米SiO2过程中, 二者之间主要通过物理吸附相互作用. 表面沉积法是对纳米微粒进行物理修饰的主要方法之一, 即直接将表面活性剂沉积到纳米SiO2微粒表面, 形成与纳米微粒无化学结合作用的包覆层. KIM等[9]将银纳米粒子借助紫外光还原法沉积在纳米SiO2的表面, 然后经过氟化处理制备了一种超疏水性能的材料. FLORES等[10]使用简单、有效和快速的化学反应方法在SiO2微球表面生成三种不同的银纳米壳体形态, 未使用偶联剂或表面改性剂的条件下, 最终形成直径为50～600 nm的SiO2@银(Ag)核壳纳米结构, 层银形态分别为厚度为10 nm的均匀、连续的光滑表面; 3～5 nm颗粒状的粗糙表面以及向外延伸、尖锐的钉状凸起. 提出了不同的纳米SiO2@Ag核壳结构形成及反应机理. 过程如图1所示.图1 SiO2@Ag核壳纳米结构生成示意图Fig.1 Schematic diagram of nano SiO2@Ag core-shell nanostructure generation球形纳米SiO2应用于制革有良好的鞣制效果, 在鞣制过程中球形的纳米微粒在转鼓机械力的作用下, 更有利于通过皮表面毛孔渗透进皮胶原蛋白纤维间隙之中, 纳米微粒在蛋白纤维中致密的填充和沉积将显著提高皮革的丰满性等.1.2 表面化学修饰纳米SiO2的表面化学修饰主要是通过修饰剂分子与纳米SiO2表面存在的大量羟基及不饱和残键发生化学反应, 从而实现对纳米SiO2表面结构和状态的改变, 达到表面修饰目的. 化学修饰是纳米粒子表面修饰和改性中应用最为广泛的方法之一. 纳米SiO2的表面化学修饰目前主要通过4种方法实现.1.2.1 偶联剂法偶联剂分子是一种具备双反应官能团的有机物, 一般既能与纳米SiO2表面羟基水解缩合形成硅氧烷键, 又能与有机物发生化学反应提高其相似相容性. 通过偶联剂改性, 能够将两种性质差别较大的材料复合在一起. 硅烷偶联剂种类多样, 如有机硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂等. ZHENG等[11]使用一种长臂硅烷偶联剂3-巯丙基-乙氧基-二(十三烷基-五甲氧基)硅烷(Si-747)对SiO2进行改性, 热失重分析表明: 偶联剂与SiO2之间既有物理作用又有化学作用. 将此改性的SiO2应用到天然橡胶中, 长臂偶联剂起到“耦合桥”作用, 显著改善了天然橡胶的物理机械性能. HU等[12]使用一种具有超亲水性烷基链的偶联剂在玻璃板表面对纳米SiO2进行原位表面改性, 研究结果表明: 偶联剂的亲水烷基链朝向玻璃基板的外表面并使玻璃表面超亲水. CHEN等[13]以硅烷偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)修饰纳米SiO2, 修饰后的纳米SiO2比未修饰纳米颗粒在聚合物基体中表现出更好的分散性和相容性. 应用结果表明: 修饰后的胶体纳米SiO2通过直接共混方法可以显著提高水性环氧涂料耐划伤性、耐擦伤性和涂料的耐洗刷性. SiO2表面修饰过程如图2所示.图2 硅烷偶联剂表面修饰纳米SiO2过程示意图Fig.2 Schematic diagram of surface modification of nanosilica by silane coupling agentLUO等[14]采用十六烷基三甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷对纳米SiO2进行表面修饰, 结果表明: 有机官能团的引入, 提高了纳米SiO2的疏水性且对纳米SiO2的团聚起到了有效的抑制作用.何淑婷等[15]分别用吐温-80、油酸、十二烷基苯磺酸钠、3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)处理纳米SiO2, 通过沉降体积和亲油化度对比改性效果, 结果表明KH570对纳米SiO2的改性效果最好. 对KH570改性前后纳米粉体的测试表明, 硅烷偶联剂KH570与纳米SiO2之间通过化学键合有效提高了纳米SiO2的分散性.采用偶联剂对纳米SiO2进行化学修饰, 偶联剂水解发生自缩合反应, 阻碍偶联剂与纳米SiO2表面羟基的反应, 反应效率较低, 并且偶联剂价格较高, 限制了其在工业应用中的推广.经硅烷偶联剂修饰后纳米SiO2表面常带有长链烷基, 其亲油性增加, 多数用于皮革涂饰剂的改性, 可显著提高皮革的耐水性、抗紫外老化性能和物理机械性能等. 1.2.2 醇酯化法醇酯化法是利用脂肪醇与纳米SiO2表面的羟基发生亲电加成脱去水分子的过程. 即是微粒表面羟基通过化学键合被烷氧基取代进而实现改性的过程. 与偶联剂相比, 醇酯化法所用的脂肪醇价格低廉、易于合成且结构可控. 但改性后的酯基易水解而且热稳定性差. 反应过程如图3所示.SALIM等[16]采用脂肪醇(辛醇(C8)、癸醇(C10)和十二烷醇(C12))作为表面活性剂改性纳米SiO2和银纳米颗粒复合, 成功制备出SiO2-Ag核壳纳米结构的复合纳米粒子.葛奉娟等[17]研究几种不同正烷醇对SiO2超细粒子进行改性, 探讨改性剂链长、用量、反应温度、反应时间等条件对SiO2疏水性的影响, 研究发现: 最佳改性条件为碳链长度大于8的正烷醇. 改性剂用量为10%～15%, 反应温度为225 ℃, 反应时间是3 h的条件下, 产品的疏水程度在30%～40%之间, 表现出较佳疏水性能. 醇酯化法改性的纳米SiO2微粒, 其疏水亲油性提高, 加入到油鞣剂中对皮革进行鞣制, 成革的纤维细致, 革的柔软性、延展性和透气性较好, 耐水性皮革、成品革皂液洗涤干后不变形.1.2.3 表面接枝聚合法表面接枝聚合法是单体在纳米SiO2表面原位发生聚合反应使聚合物直接接枝在纳米粒子表面的方法[18], 当聚合物通过化学键合到无机纳米粒子表面时, 界面结合力强, 所获得的杂化材料具有显著的性能互补和互促效应. 这种方法制备的复合材料具有重要应用前景.根据聚合机理不同, 可将表面接枝聚合法分为“接枝到(Grafting to)”和“接枝于(Grafting from)”两种. “接枝到”法是将具有端基官能团或端基自由基的聚合物通过化学键合作用连接到纳米粒子表面活性点(如-OH、-NH3、-COOH等)上, 进而实现对无机粒子表面接枝改性目的. 基本方法包括[19]: 1) 利用粒子表面的反应性基团与大分子端基的官能团发生偶合反应, 将聚合物接枝到无机纳米粒子的表面;2) 聚合物活性链在粒子表面发生终止反应连接到粒子表面. TAI等[20]利用溶液聚合法将单体马来酸酐(MAH)接枝到低分子量聚丁二烯(LMPB)液体橡胶分子链中, 制备了一种新型大分子表面改性剂(LMPB-g-MAH), 对纳米SiO2进行表面修饰, 发现LMPB-g-MAH表面修饰的纳米SiO2在溶剂二甲苯中分散稳定性明显提高. 反应过程如图4所示.图3 醇酯化法反应过程示意图Fig.3 Schematic diagram of the alcohol esterification reaction process图4 “接枝到”法反应过程示意图Fig.4 Schematic diagram of the reaction pr ocess by “grafting to”“接枝于”法主要是利用表面活性物质如引发剂、不饱和基团等与单体发生聚合反应, 最终达到聚合改性目的. 这种方法分为传统接枝聚合以及近年来研究较热的可控活性聚合, 即原子转移自由基聚合ATRP和可逆加成-断裂链转移自由基聚合RAFT. 本课题组[21]通过表面修饰可反应性双键的纳米SiO2微粒(RNS)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸丁酯(BA)在水溶液中以过硫酸铵(APS)为引发剂, 利用自由基接枝共聚合方法, 制备了纳米复合物鞣剂(PMBA/RNS)并应用于制革, 其主鞣山羊浸酸皮的结果表明: 坯革收缩温度可达到83 ℃, 增厚率为124.5%. 制备过程如图5所示.图5 “接枝于”法反应过程示意图Fig.5 Schematic diagram of the reaction process by “grafting from”SU等[22]通过2, 2, 6, 6-四甲基-1-哌啶氧基(TEMPO)氮氧自由基官能化三乙氧基甲基硅烷偶联剂与纳米SiO2之间的水解缩合反应合成了以TEMPO为基础的氮氧自由基固定的纳米SiO2, 在溴化铜/五甲基二乙烯三胺(PMDETA)存在下, 通过原子转移自由基聚合(ATRP)获得具有溴端基的预聚物. 结果表明: 成功制备了聚苯乙烯接枝的纳米SiO2(SiO2-g-PS).“接枝于”法相比较“接枝到”法, 实验过程相对复杂, 但其接枝率较高, 因而应用广泛. 随着可控活性聚合方法的出现和发展, 实现了对接枝聚合物相对分子质量和接枝链数的有效控制, 在实现纳米颗粒表面修饰方面有较好的应用.表面接枝聚合法制备的纳米SiO2微粒, 粒子表面可引入氨基、羧基和羟基等活性官能团, 其在鞣制过程中与皮革胶原蛋白纤维中的赖氨酸和羟赖氨酸上的氨基(-NH2), 组氨酸和色氨酸上的亚氨基(-NH-), 羟脯氨酸、丝氨酸和苏氨酸上的醇式羟基以及酪氨酸上的酚羟基等均可发生化学键合, 或以氢键结合, 大大提高成革的耐湿热稳定性、柔软性、丰满性和物理机械性能.1.2.4 原位修饰法原位修饰法是在纳米SiO2制备过程中原位引入修饰剂进行表面修饰, 该方法可实现对纳米SiO2微粒的均匀修饰, 有效避免纳米SiO2的团聚问题.LIN等[23]通过简单一步法, 在埃洛石纳米管(HNTs)表面原位生长纳米SiO2微粒, 制备了独特纳米结构杂化物(HNTs-g-SiO2), 研究了该纳米杂化物结构、形貌和组成. 确定了直径为10～20 nm的纳米SiO2粒子通过Si-O-Si化学键均匀分散在埃洛石纳米管(HNTs)表面, 并形成纳米突起.2 纳米SiO2在制革中的应用当材料尺寸减小到纳米级时, 通常会表现出系列特殊性能, 如量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和表面效应等, 赋予纳米材料诸多优异性能. 纳米材料研制开发工作在金属和陶瓷玻璃等领域开展得比较广泛和深入, 相比之下, 在制革领域研究则相对较少[24]. 本文主要综述了纳米SiO2在制革鞣剂、制革涂饰剂、制革酶制剂和制革染料中的应用.2.1 皮革鞣剂中的应用在皮革加工过程中, 鞣制是鞣剂分子向皮内渗透并与生皮胶原分子活性基结合而发生性质改变的过程. 传统铬鞣剂是国内外广泛使用的鞣剂之一, 一直在鞣制领域占据统治地位. 但是铬的毒性较大, 使用中不可避免地造成铬离子污染. 铬粉吸收率仅有60%～70%, 大量含铬废水排放带来了水体污染, 含铬废水再次向土壤中渗透, 导致土壤污染. 而且含铬固体废弃物被列入危险废弃物名录. 因此, 低铬和无铬鞣制的探索已成为各国制革和皮革化学领域的研究热点之一.纳米SiO2作为一种无毒、无味且绿色环保的无机非金属材料, 与聚合物基体复合用于制备聚合物基纳米SiO2复合鞣剂, 利用聚合物和无机纳米微粒的不同特性同时对生皮进行鞣制, 预期会获得较好的效果. 鞣制作用发生的必要条件之一, 鞣剂分子需和胶原分子产生两个以上的作用反应点, 生成新的交联键, 增强增韧的同时赋予皮革更多功能特性, 如耐湿热稳定性、丰满性、强韧性和提高铬吸收性能等. 纳米SiO2比表面积大, 比表面能高, 且其表面含有大量羟基, 较易与胶原蛋白质分子链上的-COOH、-NH2和-NH-等活性基团反应, 形成共价键、氢键和盐键, 同时无机纳米微粒发挥较好的填充作用. 然而表面未经修饰的纳米SiO2微粒在鞣制过程中, 很容易出现团聚现象, 导致鞣后皮革的耐湿热稳定性不能得到有效提高[25]. 目前将纳米SiO2用于皮革鞣制中主要有两种方法, 一是在皮革蛋白质纤维间隙中原位生成纳米SiO2粒子对生皮进行鞣制; 另一种是将纳米SiO2与聚合物鞣剂通过不同手段有效复合制备纳米复合鞣剂[26].范浩军课题组[27-29]以易于在水中稳定分散的聚合物或改性油脂(引入亲水基团)作为分散载体, 借助其分散、渗透和扩散作用, 将纳米SiO2粒子前驱体引入蛋白质纤维间隙中, 在特定的pH条件下, 前驱体首先水解原位生成无机纳米粒子, 利用无机纳米粒子和蛋白质间发生有机-无机杂化作用, 达到对生皮鞣制的目的. 研究结果表明成革收缩温度高达95 ℃.本课题组[30-33]采用自由基共聚合方法制备了系列表面修饰不同官能团的纳米SiO2, 如含双键、氨基和长链烷基等表面功能基, 将其和聚丙烯酸及苯乙烯-马来酸酐共聚物等复合, 制备纳米复合鞣剂. 结果表明: 纳米SiO2表面活性基与单体活性基通过化学反应可获得纳米粒子均匀分散的纳米复合鞣剂. 制备的纳米复合物鞣剂应用于皮革鞣制中, 纳米SiO2以共混或化学键合引入皮胶原蛋白纤维内, 增强胶原纤维交联, 沉积在胶原蛋白纤维分子之间起到填充作用, 对鞣制后坯革的耐湿热稳定性、坯革增厚率和物理机械性能均有显著提高, 且成革手感饱满、柔软, 粒面光滑细致.马建中课题组[34]使用水溶液自由基聚合方法合成了聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸(PDM-AM-AA)聚合物, 其分别与表面修饰不同官能团的纳米SiO2微粒复合, 制备系列纳米SiO2复合鞣剂(PDM-AM-AA/SiO2). 研究表明: 经表面修饰后的纳米SiO2用于鞣革, 坯革的耐湿热稳定性、增厚率和抗张强度显著提高. 本课题组利用间苯二酚和甲醛在碱催化条件下发生缩聚反应, 制备间苯二酚-甲醛缩聚物(RF). 采用原位法将亲水性纳米SiO2(商品名: HDK© V15A, 简写为V15A, 德国瓦克化学有限公司生产)引入缩聚物中, 通过改变V15A所占参与反应的单体总质量的百分比, 制备系列V15A/RF纳米复合鞣剂, 应用于白湿皮鞣制(鞣制后皮革标记为V15A/RF/L), 分析鞣后皮革的储能模量随温度的变化, 并与未添加纳米SiO2的纯聚合物鞣制革样(鞣制后皮革标记为RF/L)进行了比较. 一般来说, 材料的模量越大, 材料的刚性和抗形变能力越强. 如图6所示. 相同温度下, 添加V15A的皮革储能模量显著增强, 鞣后革样的刚性和抗形变能力也明显提高, 这与纳米SiO2在聚合物基体中良好的均匀分散有关, 且发现随着温度的升高皮革储能模量逐渐下降. 图6 不同鞣剂鞣后革储能模量随温度变化曲线Fig.6 Curve of storage modulus of different leathers after tanning agent with the temperature2.2 皮革涂饰剂中的应用皮革涂饰是皮革制造过程中非常重要的工段. 通过涂饰, 皮革外观质量得以改善. 皮革涂饰剂由多种材料混合而成, 主要成分包括成膜剂、着色剂、溶剂和助剂等. 成膜物质是涂饰剂主要成分, 通常分为蛋白类成膜剂、树脂类成膜剂和硝化纤维类成膜剂. 这些成膜剂一般都具有成膜性好, 与皮革结合力强的特点, 但是也存在着一些不足, 如蛋白类涂饰剂涂层抗水性能差, 硝化纤维类涂饰剂光泽差等.纳米SiO2应用于皮革涂饰剂中, 可以弥补上述涂饰剂的不足, 赋予皮革涂饰剂一些优异性能, 如透气透湿性、物理机械性能、疏水疏油性和消光性等. 目前纳米SiO2引入皮革涂饰剂中的方法主要有两种: 一是作为填料添加在皮革涂饰剂配方中; 另外一种是将改性纳米SiO2引入皮革涂饰剂中直接制备纳米复合涂饰剂.聚氨酯成膜剂属于树脂类成膜剂, 综合性能较好, 但是通透性差, 纳米SiO2的引入可改善其透气透湿性. 陈意等[35]采用原位有机-无机杂化技术将SiO2纳米颗粒引入合成革用聚氨酯涂层中, 并对杂化涂层的截面形态、透气透湿性、孔径分布及比表面积进行检测. 结果表明: 当纳米SiO2含量低于1.5%时, 原位生成的SiO2微粒在聚氨酯涂层中分布均匀, 粒径可控制在70～150 nm. 由于聚氨酯和无机纳米SiO2微粒之间形成了相间孔隙, 因此聚氨酯涂层透气(氢气、氮气和氧气的透过性)和透湿性随其含量的增加而逐渐提高.聚丙烯酸酯成膜剂也属于树脂类成膜剂. 马建中课题组将纳米SiO2分别引入聚丙烯酸酯和酪素基体中, 制备了系列有机-无机纳米复合涂饰剂. 实心纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合涂饰剂中, 纳米SiO2可均匀分散在聚丙烯酸酯基体中, 有效改善了聚丙烯酸酯“热黏冷脆”的缺陷, 在一定程度上提高了成膜剂的强度和韧性[36]; 中空纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合涂饰剂与实心纳米SiO2微球相比, 中空的SiO2微球可显著提升聚丙烯酸酯薄膜透水汽性[37] ; 双尺寸纳米SiO2/聚丙烯酸酯皮革涂饰剂涂饰后革样对水的接触角可达到130°以上, 赋予皮革一定的疏水性. 与纯酪素相比, 纳米SiO2/酪素基复合皮革涂饰剂能明显改善乳液涂层耐水性、柔韧性和机械性能[38].周艳明等[39]以N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)在水溶液中改性纳米SiO2, 将水溶液直接加入水性聚氨酯预聚体进行乳化. 改性后的纳米SiO2表面带有的活性氨基与异氰酸酯(-NCO)发生反应实现扩链, 最终将SiO2成功接枝到聚氨酯分子链上, 制备SiO2镶嵌聚氨酯链段的消光涂饰剂. 通过对产品消光度、力学性能和稳定性能的研究表明: 该产品具有系列优异综合性能, 可以作为一种新型皮革消光涂饰剂使用.2.3 皮革酶制剂中的应用酶的本质是蛋白质, 其结构易受外界环境影响, 以至于减弱酶活性, 直至丧失, 降低了酶制剂产品的稳定性, 这也是导致酶制剂不能在皮革工业中大规模使用的原因之一. 制革酶制剂首要解决的就是其活性和稳定问题. 纳米SiO2由于具备比表面积大、粒径小和生物相容性好等特点, 在酶催化合成及食品加工等领域已有较广泛应用,但是在制革酶制剂中的应用鲜少报道.马建中课题组[40]将木瓜酶吸附固定在纳米SiO2上, 木瓜酶热稳定性明显提高. 将复合酶制剂应用于皮革软化工序, 通过扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对坯革进行表征, 结果表明: 纳米SiO2成功引入坯革胶原纤维之间, 纳米SiO2固定木瓜酶与木瓜酶在皮革软化中具有相同的渗透能力. 该研究也证明了纳米SiO2在制革酶制剂应用中的可行性.虽然目前纳米SiO2在制革酶制剂中研究还比较少, 但从理论上来讲, 纳米SiO2可以稳定酶制剂活性. 而且由于纳米SiO2粒径小, 对固定后酶制剂体积影响较小, 不会影响制革酶制剂在坯革胶原纤维内的渗透.2.4 皮革染料中的应用染料是能够使一定颜色附着在纤维上的物质, 且不易脱落、变色. 染色是制革生产中的重要工序, 大多数轻革在鞣制后都要染色, 染色后坯革不仅颜色鲜艳、美观, 且增加革制品颜色种类, 同时改善坯革外观, 增加坯革使用性能. 皮革染料主要分为酸性染料、碱性染料、直接染料等. 酸性染料是皮革染色的常用染料, 须在酸性介质中进行染色, 但材料本身并非呈酸性, 而是在水溶液中电离后生成有色的阴离子和无色的金属阳离子, 因此又叫做阴离子染料. 皮革染色是一个复杂的物理、化学过程, 整个过程中吸附、扩散、渗透和固着是相互影响、相互交替. 然而染料固着性不好, 是制约染料普遍使用的重要因素之一.纳米SiO2具有较大比表面积和较小粒径, 且易于在纤维之间固着, 在皮革染料中有良好的应用前景. 印度中央皮革研究所RAMALINGAM等[41]通过简单乳液技术在水介质中将番红接枝到纳米SiO2表面, 该染色剂表现出独特的光物理特性. 将其应用于制革工艺, 所得革制品耐酸和耐光热能力大大增强. 此外, 该体系不需要任何预处理, 只需使用少量水, 就能在不使用任何涂色辅助设备情况下渗透进母体, 从而减少了环境污染, 符合环境友好型染料使用要求.目前, 将纳米SiO2应用于皮革染料中的研究报道较少. 可以预测粒径尺寸小、皮革渗透性好且易于在蛋白纤维之间固着的纳米SiO2必将引起皮革研究者的极大兴趣. 如何将传统染料与纳米SiO2有效结合, 研发出新型和环境友好型皮革染料将成为制革工作者的兴趣之一.3 结语本文综述了纳米SiO2表面功能化的各类方法. 如表面物理修饰、偶联剂法、醇酯化法、表面接枝聚合法和原位修饰法等, 利用这些方法针对不同的应用领域可以制备多种与之适用的表面功能化的纳米SiO2, 提供了表面功能化纳米SiO2和有机聚合物基体之间较为新颖的复合方法, 探讨了表面功能化纳米SiO2在制革鞣剂、制革涂饰剂、制革酶制剂和制革染料中的应用前景.随着环境保护和资源利用意识的增强以及诸多制革问题的出现, 制革工作者非常关注生态制革和绿色制革品. 随着纳米技术的不断发展, 性能优异和多功能化的纳米SiO2应用于制革中可提高传统革制品的力学性能, 耐湿热稳定性以及其它优越的新性能, 如阻燃性能、导电性能和耐紫外老化性能等. 表面功能化纳米SiO2将为传统的制革工业带来广阔的发展空间和注入新鲜的活力.参考文献：【相关文献】。

端基修饰对聚合物性能的影响聚合物是一种由重复结构单元组成的高分子化合物，广泛应用于各个领域，包括塑料、纤维、涂料、胶水等。

而端基修饰是一种改变聚合物分子两侧的官能团，从而调整其性能和功能的方法。

本文将探讨端基修饰对聚合物性能的影响。

首先，端基修饰可以改善聚合物的溶解性。

聚合物的溶解性在很大程度上决定了其在各个行业的应用范围。

传统聚合物材料往往在一些溶剂中难以溶解，限制了其在溶液处理等领域的应用。

而通过端基修饰，可以引入一些具有良好溶解性的官能团，使得聚合物在溶液中具有更好的溶解性。

例如，引入亲水性官能团的端基修饰可以使聚合物在水中溶解，扩大了其应用范围。

其次，端基修饰可以提高聚合物的热稳定性。

聚合物在高温下容易发生降解，从而影响其性能和寿命。

而通过引入一些热稳定性较好的官能团，可以提高聚合物的热稳定性。

例如，引入苯环等芳香官能团的端基修饰可以提高聚合物的耐热性，使其在高温环境下更加稳定。

此外，端基修饰还可以改变聚合物的机械性能。

聚合物的机械性能是指其在受力状态下的表现，包括强度、硬度、韧性等。

通过端基修饰，可以引入一些具有特定功能的官能团，从而改变聚合物的机械性能。

例如，引入交联官能团的端基修饰可以增加聚合物的交联密度，提高其硬度和强度；而引入柔软官能团的端基修饰则可以增加聚合物的柔软性和韧性。

此外，端基修饰还可以调控聚合物的表面性能。

聚合物的表面性能对于其在各个领域的应用至关重要，包括涂料的附着性、纤维的润湿性等。

通过端基修饰，可以引入一些具有特定功能的官能团，从而调控聚合物的表面性能。

例如，引入亲水性官能团的端基修饰可以提高聚合物表面的润湿性，使其更易被液体湿润；而引入亲油性官能团的端基修饰则可以提高聚合物表面对油类物质的亲合性。

最后，端基修饰还可以改变聚合物的光学性能。

聚合物的光学性能在一些应用领域中有着重要的影响，包括光学器件、光纤等。

通过端基修饰，可以引入一些具有特定光学活性的官能团，从而改变聚合物的光学性能。

高分子表面活性剂的分类、特征及应用摘要：概述了高分子表面活性剂的分类、性质、合成方法及应用,分析了其应用前景,旨在通过对高分子表面活性剂相关内容的综述和介绍,让更多的人认识和了解高分子表面活性剂。

关键词：高分子表面活性剂；分类；应用高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而言讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物，也有说法认为，高分子表面活性剂是指分子量达到某种程度以上(一般为103～106) 又一定表面活性的物质[5]，虽然，高分子表面活性剂分子量，甚至，高分子物质分子分子量到底多大并没有严格的界限，但总之，高分子表面活性剂相比低分子表面活性剂其分子量要大很多。

和低分子表面活性剂一样,高分子表面活性剂由亲水部分和疏水部分组成。

1951年施特劳斯把结合有表面活性官能团的聚1-十二烷基-4-乙烯吡啶溴化物命名为聚皂从而出现了合成高分子表面活性剂。

1954年美国Wyandotte公司报到了合成聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物非离子高分子表面活性剂此后具有高性能的各种高分子表面活性剂相继开发。

高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,被广泛用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等[1]。

因此高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前，已成为表面活性剂的重要发展方向之一。

1.高分子表面活性剂的分类高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。

如阴离子型的高分子表面活性剂有聚甲基丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸脂等。

阳离子型的高分子表面活性剂有氨基烷基丙烯酸酯共聚物、改型聚乙烯亚胺、含有季胺盐的丙烯酸酰胺共聚物、聚乙烯苯甲基三甲铵盐等。

两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸一阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。

PLA纤维的性能研究熊春华;张传杰;张楠楠;朱平;崔莉【摘要】本文研究了PLA纤维的表面形态、物理机械性能、吸水性、在碱性洗涤剂中的收缩性,以及酸、碱和有机溶剂对PLA纤维的强力损伤程度.结果表明:PLA 纤维的强度与形态和PET纤维相近,吸水率比棉小但比PET纤维大,PLA纤维在碱性条件下缩水率和强力损失速率大,PLA纤维抵抗酸碱和有机溶剂的能力大小为:丙酮＞盐酸＞碳酸钠＞氢氧化钠.【期刊名称】《武汉纺织大学学报》【年(卷),期】2011(024)003【总页数】4页(P7-10)【关键词】PLA纤维;物理机械性能;缩水率;耐酸碱性【作者】熊春华;张传杰;张楠楠;朱平;崔莉【作者单位】武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073;武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073;武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073;武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073;武汉纺织大学,新型纺织材料绿色力工及其功能化教育部重点实验室,湖北武汉430073【正文语种】中文【中图分类】TQ342.87自21世纪以来，开发利用绿色环保型材料成为保护自然资源，建立资源可持续发展的一大重要措施[1-4]。

PLA纤维是以玉米或红薯淀粉为原料，经发酵获得乳酸，然后通过聚合、纺丝得到的纺织纤维[5]。

PLA纤维生产过程不使用和产生有毒物质，其制品在土壤或海水的微生物作用下可降解为二氧化碳和水，对环境无害，是一种无毒、无害、可生物降解、可回收利用的绿色环保纤维[2]。

因此，PLA纤维成为纺织领域近年来的研究热点。

PLA纤维融合了天然纤维和合成纤维的特点，具有优异的物理机械性能，PLA纤维制品的耐热性好，易将汗水排出、有优异的接触感、导湿性能、回弹性和抗污性[1-3]，但是PLA纤维抱合力差，在热、湿作用下容易引起纤维的强力损伤[6]，而且很容易受碱腐蚀。

聚合物表面活性剂的合成及性质研究聚合物表面活性剂是一类分子结构特殊、功能多样的化学物质，具有广泛的应用前景。

近年来，随着化学合成技术和表征手段的不断提高，聚合物表面活性剂的研究也在不断深入。

本文将就聚合物表面活性剂的合成及性质研究进行探讨。

一、聚合物表面活性剂的概念及分类聚合物表面活性剂是指一类由亲水性或疏水性单体组成的高分子链，其中至少一个单体分子含有亲水性或疏水性基团，且链的末端带有亲水性或疏水性单元。

聚合物表面活性剂具有表面活性，即能够降低液体表面张力，并可吸附在界面上形成分子膜，使两种不相容的液体相互溶解，从而在乳化、泡沫化、分散和增稠等方面具有广泛的应用。

根据亲水性基团的不同，聚合物表面活性剂可分为阴离子、阳离子、非离子、两性离子和引发型等五类。

其中，阴离子表面活性剂的亲水性基团为羧基、磺酸基等，常见的为十二烷基苯磺酸钠（LAS）；阳离子表面活性剂的亲水性基团为胺基、季铵盐等，常见的为十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）；非离子表面活性剂的亲水性基团为羟基、醚基等，常见的为聚氧乙烯辛醇（Triton X-100）；两性离子表面活性剂的亲水性和疏水性基团均存在，常见的为六十烷基-N,N-二甲基-3-磺丁基-1-胺氯化铵（SDS）；引发型表面活性剂的亲水性基团为引发剂基团，常见的为聚合氧化物单甲醚丙烯酸酯（PEG-PPG-PEG）。

二、聚合物表面活性剂的合成方法1. 单体聚合法单体聚合法是指将单体进行聚合反应，制备不同结构的聚合物表面活性剂。

常用的单体有甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸乙酯（BA）、丙烯酸羟乙酯（HEMA）等。

单体聚合法可以得到一些规律单一的聚合物表面活性剂，但其过程中难以控制分子结构，造成活性剂性质不均一。

2. 共聚合法共聚合法是指将两种或两种以上单体进行共同聚合，制备具有不同结构的聚合物表面活性剂。

常见的共聚单体有甲基丙烯酸甲酯/十六烷基丙烯酸酯（MMA/BA）、羧甲基纤维素/甲基乙烯酸甲酯（CMC/MMA）等。

文章编号:100622793(2004)0320224205几种高性能纤维的表面性能及其对界面粘接的影响①王　斌1,金志浩1,丘哲明2,刘爱华2(1.西安交通大学材料科学与工程学院,西安　710049;2.中国航天科技集团公司四院四十三所,西安　710025)摘要:分别使用扫描电镜和X 射线光电子能谱仪,对T 2800炭纤维、F 212有机纤维及新型超高强度PBO 纤维(聚对苯撑苯并双　唑)进行了物理与化学表征和分析,用SEM 观察得出这三种纤维表面物理形态差别清晰可见,T 2800纤维表面沟槽深且直径小,PBO 纤维表面极光滑且直径中等,F 212纤维直径最大且表面有微小沟槽。

XPS 定量分析表明,这三种纤维表面活性也不一样,T 2800纤维表面活性较多,PBO 纤维表面活性最差。

纤维表面状态的差异体现在它们与树脂复合后的材料界面粘接性能上,T 2800纤维的界面剪切强度(IFSS )高,F 212纤维次之,PBO 纤维最差。

关键词:高性能纤维;表面状态;表征;界面粘接中图分类号:TB332 文献标识码:ASurface performance and effects on interfacial adhesion of several high performance f ibersWAN G Bin 1,J IN Zhi 2hao 1,Q IU Zhe 2ming 2,L IU Ai 2hua 2//1.School of Materials Science Technology &Engineering ,Xi ’an Jiaotong University ,Xi ’an 710049,China ;2.The 43rd Institute of the Fourth Academy of CASC ,Xi ’an 710025,China.Abstract :Using scanning electron microscopy (SEM )and X 2rayphotoelectron spectroscopy (XPS ),the surface physical and chem 2ical characterization of T 2800carbon fiber ,F 212aramid fiber and the new poly (p 2phenylene benzobisoxazole )fiber (PBO )were con 2duicted.SEM observation reveals their different physical surface distinctly.S ome deep grooves exist on surface of T 2800fiber with the smallest diameter ,surface of PBO fiber with medium diameter is very slippery ,and shallow grooves exist on surface of F 212fiber with the biggest diameter.XPS quantitative analysis shows that three kinds of fiber surface activity are different evidently.There are more active groups on T 2800fiber surface ,but few active groups on PBO fiber surface ,so its surface is inactive.These dis 2crepancies in fiber surface activity of T 2800,F 212and PBO lead to the differences in the mechanical adhesive property of composite in 2terface.The interfacial shear strength (IFSS )of T 2800fiber is higher than that of F 212fiber and IFSS of PBO fiber is the lowest.K ey w ords :high performance fiber ;surface state ;characteriza 2tion ;interfacial adhesion1　引言随着航空航天领域对材料性能要求的不断提高,轻质高强复合材料的应用越来越广泛。

功能化石墨烯的制备及应用研究进展杨程;陈宇滨;田俊鹏;郝思嘉【摘要】石墨烯以其优异的物理化学性能,近年来受到了学术和产业界的广泛关注.将石墨烯进行功能化,可改善石墨烯的分散性,并且能根据需求对石墨烯的物理化学性能进行针对性地优化,因而赋予石墨烯更广泛的用途,因此,功能化石墨烯成为石墨烯研究领域的热点之一.综述功能化石墨烯的最新进展,从共价结合和非共价结合两个方面阐述了其制备的方法,叙述近年来功能化石墨烯在复合材料、储能材料、光电材料、催化材料、环境净化、生物及传感材料等领域的应用研究进展.总结出功能化石墨烯的特点,即大多数活性基团搭载到石墨烯的表面上都能活跃地展现其应用性能.功能化石墨烯未来的研究方向主要是判定和控制石墨烯表面引入功能化物质的量的“定量”问题和精确在石墨烯表面选择功能化的位点并进行精细化学结构设计的“定位”问题..【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2016(036)003【总页数】17页(P40-56)【关键词】石墨烯;功能化石墨烯;共价修饰;非共价修饰;应用研究【作者】杨程;陈宇滨;田俊鹏;郝思嘉【作者单位】北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TB34石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化互相形成平面共价键而组成的蜂窝状单层碳结构，也是众多纳米碳结构例如富勒烯、碳纳米管的基本结构单元[1]。

自2004年被Geim等成功制备以来，石墨烯以极高的机械强度、载流子迁移率和电导率、热导率、透光率、化学稳定性等特性[2-4]，成为近年来的明星材料，受到学术和产业界的广泛关注[5-7]。

然而，与这些无与伦比的性能相对，在生产和生活中实际应用的石墨烯材料所需要的性能则是多种多样的。

例如，石墨烯是一种理论比表面积可达2630 m2/g的材料，在表面化学、吸附等领域具有极大的应用潜力。