两亲性含氟嵌段共聚物的制备及其表面与防污性能研究

【摘要】在众多的环境友好型防污涂料中,两亲性嵌段聚合物正成为一个研究热点,备受关注。这类聚合物往往通过热力学驱动下不相容嵌段间的相分离而产生一个动态表面,该动态表面的化学组成、表面形貌和机械性质会随着环境的变化而发生局部变化,从而对表面性能产生影响。研究表明两亲性的动态表面对抑制污损生物附着和增强其释放能力具有很好促进作用,因此其在环境友好型海洋防污涂料领域具有很好的研究价值和应用前景。本文基于设计一种具有两亲性动态表面的思路,选择将具有疏水性低表面能的含氟化合物C6SMA和已被证实具有良好抑制蛋白质吸附性能的亲水单体PEGMA共聚来制备两亲性嵌段共聚物。先采用RAFT聚合的方法,成功制备了一系列不同结构组成的两亲性含氟嵌段共聚物P(PEGMA-co-MMA)-b-PC6SMA,利用FT-IR、1HNMR、GPC对共聚物结构进行了表征。本文重点研究了该共聚物所形成的两亲性动态表面的性质以及在抵抗蛋白质吸附方面的性能。分别采用表面接触角,XPS和AFM表征了两亲性共聚物动态表面的润湿性能、表面化学组成与表面形貌。最后采用异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白(BSA-FITC)对共聚物膜表面进行了抗蛋白质吸附测试。静态接触角测试发现：当共聚物中PEGMA质量分数在40%以下时,共聚物膜具有很强的疏水(θw≥109.5°)和疏油性(θh≥68.9°)；当共聚物中PEGMA链段质量分数为55.7%时,共聚物膜表面成为亲水疏油的表面(θw=60.2°,θh=73.80)。这些结果说明共聚物膜表面是同时存在亲水组分和疏水组分的两亲性动态表面,而且两种组分共同决定着表面的润湿性能和表面能。动态接触角测试表明,共聚物膜存在显著的接触角滞后与表面重构现象。XPS分析发现,由于含氟链段在表面富集使得共聚物膜的表面和本体元素组成出现明显差异。AFM测定结果表明两亲性含氟嵌段共聚物表面具有明显的微相分离结构。研究还发现,两亲性含氟嵌段共聚物膜具有很好的抑制蛋白质吸附的性能,分析认为嵌段共聚物表面的微相分离结构和水环境中发生的表面重组是其产生优异防污性能的主要原因。
【作者】张广法；
【导师】詹晓力；
【作者基本信息】浙江大学，化学工程，2013，硕士
【关键词】两亲性含氟嵌段共聚物；表面重组；微相分离；防污性能；

【参考文献】
[1]郑治文.文明对话与中国文化[D].曲阜师范大学,专门史,2013,硕士.
[2]董丹凤.点评社区评论有用性影响因素研究[D].华东师范大学,情报学,2013,硕士.
[3]周颖.行政事业单位内部控制若干问题研究[D].厦门大学,会计学,2014,硕士.
[4]朱雅迪.在线考试系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[5]衣立业.皮层下血管型轻度认知功能障碍的多模态磁共振研究[D].哈尔滨医科大学,外科学,2012,硕士.
[6]朱海平.支持业务流程管理的工作流建模和分析理论研究[D].华中科技大学,2004.
[7]肖潇.微博反腐中的公民表达权与官员隐私利益权衡问题研究[D].南京大学,新闻与传播（专业学位）,2013,硕士.
[8]杨婧曦.银杏饮料的制备工艺及其稳定性研究[D].齐鲁工业大学,食品科学,2014,硕士.
[9]付秀伟.Nd：Re_xGd_(3-x)Ga_5O_(12)（Re=Lu~(3+)，La~(3+)）激光晶体的生长和性能表征[D].山东大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[10]夏娜.干燥与贮藏对啤酒花品质的影响及黄腐酚提取[D].新疆农业大学,食品科学,2012,硕士.
[11]马衍东.分子纳米链和二维材料的电子结构及相关性质的第一性原理研究[D].山东大学,2014.
[12]李卉.TiO_2基复合材料制备及气敏性能研究[D].黑龙江大学,环境科学,2013,硕士.
[13]黄万艮.基于消息和构件运算的软件体系结构演化研究[D].中南大学,2008.
[14]张晓燕.战争之外的战争[D].内蒙古大学,英语语言文学,2013,硕士.
[15]熊国江,石东源,朱林,陈祥文.基于径向基函数神经网络的电网模糊元胞故障诊断[J].电力系统自动化,2014,05:59-65.
[16]孙博.面向清洁燃料的新型费托合成催化剂的创制和研究[D].复旦大学,2013.
[17]孙海彦.两汉至南北朝时期金属首饰研究[D].吉林大学,考古学及博物馆学,2013,硕士.
[18]曹云霞.南海问题及中国海洋战略研究[D].南京大学,国际关系,2013,硕士.
[19]武开.工程项目管理的信息资源规划[D].东北财经大学,企业管理,2003,硕士.
[20]王扬.吉林大学社会体育专业本科生就业现状研究[D].吉林大学,体育,2014,硕士.
[21]郑世钱.大工程观背景下市政设施建设的人文精神探索[D].重庆交通大学,马克思主义基本原理,2012,硕士.
[22]陈文燊.基于量化误差的分布式视频编码研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[23]王晓罡.T出版社编辑与发行系统绩效考核指标设计[D].北京交通大学,2013.
[24]方振东.恩施州土家族传统村寨景观研究[D].南京农业大学,城市规划与设计,2012,硕士.
[25]陈超益.基于图幅的城市三维模型（3DCM）数据管理模式研究[D].浙江大学,地质工程（专业学位）,2012,硕士.
[26]陈建华.我国典型贝类增养殖海域藻毒素组成、分布状况及贝类染毒特征分析[D].中国科学院研究生院（海洋研究所）,环境工程,2013,硕士.
[27]严乐.钢丝网外喷高强砂浆加固砼柱的试验研究及数值仿真分析[D].西安理工大学,结构工程,2004,硕士.
[28]奚继冉.历史是无主体的过程[D].浙江理工大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[29]王海斌,黄显林,王永富,胡恒章.优化小波神经元的辨识算法[J].控制与决策,1999,05:438-442.
[30]宗小楠.生态自然观的内涵与意韵[D].中国矿业大学,科学技术哲学,2014,硕士.
[31]李巧媚.乙肝表面抗原作为新的标记物补充病毒载量预测肝细胞癌患者术后复发[D].苏州大学,内科学（专业学位）,2014,硕士.
[32]王政.超塑成形及热处理对TC4-DT钛合金组织演变的影响[D].南昌航空大学,材料工程,2012,硕士.
[33]肖辉赞.资源枯竭地区经济增长点培育与风险规避机制研究[D].辽宁工程技术大学,管理科学与工程,2003,硕士.
[34]章晗.石家庄市区健身俱乐部健身教练服务能力的调查与研究[D].河北师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[35]王海涵.M-GNSS定位接收装置的研究与实现[D].江苏科技大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[36]凌文杰.对我国沙排、软排、室内排球科研论文的分析与研究[D].河南大学,体育教育训练学,2004,硕士.
[37]程鸿超.应用于MIMO-OFDM广播信道的相关旋转预编码技术研究[D].西安电子科技大学,空间信息科学技术,2012,硕士.
[38]包育晓.《看见》节目的话语分析[D].安徽大学,新闻学,2014,硕士.
[39]崔若飞,许东.分形技术在煤田地震资料解释中的应用[J].石油地球物理勘探,1997,S1:180-187+194.
[40]管晓锋.美国的企业并购及其经验借鉴[D].吉林大学,世界经济,2004,硕士.
[41]黄春燕.小学教师社会支持与职业倦怠关系研究[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[42]李文艳.董志塬地下水系统动态及水资源合理利用[D].兰州大学,水文学及水资源,2013,硕士.
[43]张陆.绩效考核系统的设计与实现[D].北京工业大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[44]刘立志,蒋玉珍.一种新的智能模糊控制算法及其应用[J].控制与决策,1995,01:93-96.
[45]石彦荣.水稻杂种雌配子不育的细胞学研究和S7基因的定位[D].南京农业大学,遗传学,2010,硕士.
[46]张娜.石家庄市健身俱乐部发展现状及对策研究[D].河北师范大学,体育教学,2012,硕士.
[47]李昇平,柴天佑.一种自适应鲁棒控制方法及其闭环稳定性分析[J].自动化学报,1999,04:5-11.
[48]侯坤侬.论夫妻忠诚协议[D].华南理工大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[49]王万良,姚信威,岑跃峰,杨双华.QoS区分的无线通信仿生建模[J].电子学报,2013,08:1660-1665.
[50]倪菲.非完整机械手的运动特性与运动控制系统的研究[D].武汉理工大学,机械电子工程,2004,硕士.