含氟偶氮苯材料制备与表面性质研讨.pdf

含氟偶氮苯材料制备与表面性质研究 中文摘要 含氟偶氮苯材料制备与表面性质研究 中文摘要 含氟偶氮苯聚合物即具有偶氮苯的光响应性，又具有氟原子低表面能的特性。由 于氟原子的存在，使得其表现出一些相较于偶氮苯聚合物更优越的性能，如高绝缘性 和低介电常数等。含氟偶氮苯聚合物在很多领域（涂料、石油化学、电子、新材料及 精细化工等）都有广阔的应用前景，也越来越受到人们的广泛关注。本论文通过可逆 加成-断裂链转移(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer, RAFT)聚合的方法 设计并合成了两种含氟偶氮苯聚合物，并考察了它们的光响应性等性能。 本论文研究的主要内容如下： (1) 首先合成了含氟偶氮苯单体 4-三氟甲氧基-[4- 己氧基-(2- 甲基丙烯酸酯基)苯 基] 偶氮苯 （THPA ），然后以 α- 二硫代萘甲酸异丁腈酯 （2-cyanoprop-2-yl 1-dithionaphthalate, CPDN ）作为RAFT 试剂，偶氮二异丁腈（2, 2-azobisisobutyronitrile, AIBN ）作为引发剂，在苯甲醚中对单体进行RAFT 聚合合成了聚合物PTHPA，然后 以 PTHPA 为大分子 RAFT 试剂与 4- 乙烯基吡啶进行扩链反应得到嵌段聚合物 1 PTHPA-b-P4VP ，使用 HNMR 和GPC 对聚合物的结构进行表征，结果表明PTHPA 和PTHPA-b-P4VP 具有RAFT 聚合的“活性”/可控的特征。 (2) 根据PTHPA-b-P4VP 中含氟偶氮苯链段和4- 乙烯基吡啶链段溶解性的不同， 分别研究了 PTHPA-b-P4VP 在四氢呋喃和乙醇中的自组装行为，通过场发射扫描电 镜（SEM）观察组装体的微观结构。利用365 nm 紫外光的照射，研究了PTHPA-b-P4VP 在溶液中自组装形成胶束的光响应行为，经过动态光散射（DLS ）测试发现，胶束的 尺寸随着紫外光的照射而改变。 (3) 本文利用多巴胺的黏附性能制得了光响应性的超疏水表面。首先，制备类似 荷叶表面的微纳结构，多巴胺在弱碱性水溶液中氧化自聚生成聚多巴胺，在聚合过程 中它会黏附到硅球表面形成致密的纳米薄膜，得到粗糙表面，然后我们用低表面能的 I 中文摘要 含氟偶氮苯材料制备与表面性质研究 物质含氟偶氮苯修饰该表面，成功制得了超疏水表面。经过接触角测试发现，在紫外 光和可见光的交替照射下，可以实现表面润湿性的可逆转变。 关键词：偶氮苯 光致异构化 超疏水 作 者：张 静 指导教师：胡志军 （教授） II 含氟偶氮苯材料制备与表面性质研究 英文摘要 Fluorine-containing azobenzene Materials: Preparation and Investigation on Surface Properties Abstract Fluorine-containing azobenzene polymers show both photo-responsive property of azobenzene polymers and low surface free energy characteristic of fluorine atom