等离子体法氯化聚丙烯及碳管复合材料的制备

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kwatog
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氯化聚丙烯(CPP)是聚丙烯的重要改性产品之一。传统的CPP生产工艺采用四氯化碳为溶剂,但是四氯化碳对臭氧层有破坏作用。开发新的CPP合成工艺是避免使用四氯化碳的有效途径。气固相法是近年来涌现的合成工艺之一,目前气固相法不能大规模应用的主要原因之一是缺少合适的引发剂。因此在气固相法中寻找出高效,无污染的引发剂显得尤为重要。目前研究人员发现低温等离子体能够有效的在聚合物表面产生大量自由基而引发反应。因此在气固相法中将等离子体用于引发氯化反应,具有一定的开发前景。本论文主要通过等离子体法预处理聚丙烯,并与氯气反应制备CPP。实验通过探针诊断和亲水性考察等离子体预处理聚丙烯的时间,功率以及种类,获得最佳的预处理参数。并通过改变氯化过程中氯化时间,温度以及氯气通入量,制备出不同氯含量的CPP。当使用50W的氩等离子体处理PP10min后,再与氯气在80℃分段加热至160v条件下反应9h,可得最高氯含量62%的CPP。此外,通过傅里叶红外光谱,X射线衍射,X射线电子能谱等表征手段分析等离子体法氯化机理,可以看出PP上氢原子被氯原子取代顺序是伯氢>仲氢>叔氢。与此同时,本课题还通过等离子体法合成碳纳米管负载纳米银粒子。首先使用氧等离子体在碳纳米管表面产生含氧基团。随后,将银离子负载在碳纳米管表面的含氧基团上。最后,通过氢等离子体将负载的银离子还原成纳米银粒子。X射线电子能谱表明在等离子体处理后,碳纳米管表面产生了C-O,C=O等含氧基团。这些含氧基团为银离子的负载提供结合位点。通过氢等离子体,大约83%的银离子被还原成银单质。通过场发射电子显微镜,X射线衍射可以看出,纳米银粒子粒径约为5nnm且成功的负载在碳纳米管表面上。此外,通过对大肠杆菌的抑菌实验可以看出,制备的碳纳米管负载纳米银粒子复合材料在浓度大于1μg/ml时表现出优秀的抑菌活性。
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