UA46481A - Спосіб модифікації полімерних поверхонь - Google Patents
Спосіб модифікації полімерних поверхонь Download PDFInfo
- Publication number
- UA46481A UA46481A UA2001075279A UA200175279A UA46481A UA 46481 A UA46481 A UA 46481A UA 2001075279 A UA2001075279 A UA 2001075279A UA 200175279 A UA200175279 A UA 200175279A UA 46481 A UA46481 A UA 46481A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- modifier
- peroxide
- polymer
- layer
- modification
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 62
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 125000002081 peroxide group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- NZIDBRBFGPQCRY-UHFFFAOYSA-N octyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)C(C)=C NZIDBRBFGPQCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920006301 statistical copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 claims description 8
- 239000012462 polypropylene substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 abstract description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 abstract description 10
- -1 for example Polymers 0.000 abstract description 7
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N diiodomethane Chemical compound ICI NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 229920005548 perfluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 125000006413 ring segment Chemical group 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Спосіб модифікації полімерних поверхонь, в якому до поверхні полімерної підкладки ковалентно прищеплюють шар першого модифікатора, до якого ковалентно прищеплюють шар другого модифікатора. Як перший модифікатор використовують пероксидовмісний кополімер, з поверхні якого, за рахунок його пероксидних груп, створюють шар другого модифікатора прищепленою вільно-радикальною полімеризацією ненасичених мономерів, наприклад, акрилової кислоти. Як полімерну підкладку для ковалентного прищеплення першого модифікатора - пероксидовмісного кополімера - беруть поліолефінову, наприклад, поліпропіленову підкладку. Як пероксидовмісний кополімер використовують статистичні кополімери вищих (мет)акрилатів, наприклад, октилметакрилату, та пероксидного мономера, наприклад, трет-бутилперокси-2-метил-5-гексен-3-іну.
Description
Опис винаходу
Винахід належить до галузі полімерної хімії та може бути використаний в хімічній промисловості, медицині, 2 мікроелектроніці та інших галузях для хімічної функціоналізації та/або покриття поверхонь полімерних матеріалів та виробів з них з метою надання їм нових поверхневих властивостей при збереженні їх цілісності в об'ємі.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь |Патенти США 4,978,481, 1991 та 4,968,532, 1990) в якому полімерні поверхні пероксидують та гідропероксидують озонуванням та проводять прищеплену полімеризацію 70 ненасичених мономерів з отриманої модифікованої поверхні. Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь (Патент США 5,280,084, 1994), в якому поверхню полімерів на першій стадії модифікують з метою збільшення гідрофільності продукуванням карбоксильних груп, карбонільних груп та гідроксильних груп обробкою кислотними розчинами неорганічних окислювачів та реагуванням на наступній стадії цих груп з гетероциклічними сполуками, що мають три або чотири атоми в кільці, з ізоціанатами або з карбодіімідами. 12 Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь |Патент США 5,972,176, 2000), в якому фторполімери, полікарбонати та поліїміди піддаються коронним розрядам в атмосфері азоту з певним вмістом водню, аміаку або їх сумішей для надання поверхням полімерів гідрофільності.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь (Патент США 6,022,597, 2000), в якому поверхні обробляють реагентом, що містить молекули, кожна з яких несе азотовмісну групу і, в присутності високоенергетичних заряджених частинок типу електронів, іонів, фотонів або тепла, перетворюється на нітреновий проміжний продукт. Нітрен ковалентне реагує з групами, наявними на поверхні полімерів, таким чином, привносячи на них нітренові функціональні групи. Функціоналізовані групи потім використовують для приєднання функціональних молекул, включаючи біологічні.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь (Патенти США 6,203,850, 2001 та 6,200,626, 2001), в якому 29 пористі полімерні матеріали поверхнево обробляють газовою плазмою, сформованою тліючим електронним « розрядом в газі, що містить насичений алкан або ацетилен для отримання полімерів зі зниженою адсорбцією білків. Або, плазменну обробку проводять в газовій суміші, що містить, наприклад акрилову кислоту, з одночасним осадженням і полімеризацією для отримання гідрофільних поверхонь.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь |Патент США 6,210,516, 2001), в якому модифікації -- поліпропілену досягають хімічним зв'язуванням індукованою електронно-променевою радіацією. При рівнях с енергії 5 - 125КеВ на поліпропілені відбувається формування вільних радикалів, по яких ведуть модифікацію мономерами в дві послідовних стадії зі змиванням неприщеплених полімерів. З
Однак, всі вищенаведені способи вимагають наявності спеціалізованого дорогого обладнання та вкладення Ге) суттєвих коштів на забезпечення захисту працюючого персоналу та захист оточуючого середовища від кислих водних стоків, радіоактивного опромінення або небезпечних газових викидів типу аміаку та нітрозних газів. З
Вони є енергомісткими або вимагають використання сполук лише з певним набором функціональних груп, що обмежує можливості в їх застосуванні. Крім того, обмеженість способів з застосуванням коронарної та плазменної обробки полягає в складності обробки профільних поверхонь та об'ємних виробів (наприклад, « внутрішніх поверхонь трубок). З 50 Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь (Патент США 5,051,312, 19911) в якому фторовані полімери, с поліїміди, поліефіри покривають органічним модифікуючим агентом (перфторполімерами) та опромінюють
Із» поверхні ультрафіолетовим або видимим світлом, яке адсорбується модифікатором, який, в результаті, прищеплюється до поверхні.
Однак, цей спосіб вимагає наявності спеціалізованого дорогого обладнання, в тому числі для захисту працюючого персоналу, придатний до використання лише на певних полімерних поверхнях (фторованих шк полімерах, поліїмідах, поліефірах) вимагає використання небезпечних в приготуванні фторовмісних
Ге»! модифікаторів та дозволяє забезпечувати лише обмежений спектр поверхневих властивостей.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь |Патент США 6,179,132, 2001), в якому модифікацію е проводять простим висадженням полімера-модифікатора на полімерну поверхню з можливою термообробкою о 20 для забезпечення достатнього зв'язування.
Однак, відсутність хімічного зв'язування в цьому способі робить можливим його застосування лише для та сумісних між собою полімерів модифікаторів і підкладинок, що дуже обмежує рамки його використання.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь |Патент США 5,135,297, 1992) в якому модифікація включає занурення полімерного виробу в водну дисперсію полімеризаційноздатної поверхнево-активної 29 речовини, агенту перехресної зшивки, вільно-радикального ініціатору та освітлення об'єкту ультрафіолетовим в. світлом для формування незворотнього перехресно-зшитого поверхневого покриття.
Однак, цей спосіб є малоефективним через переважне проходження процесів полімеризації поза поверхнею полімерних виробів, що приводить до масового формування гомополімерів, які повинні бути усунені та знищенні після модифікації полімерних поверхонь та вимагає захисту працюючого персоналу від опромінення 60 ультрафіолетовим світлом.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь (Патент США 5,914,182, 1999), в якому перший шар полімерних поверхнево-активних сполук наносять на поверхню і зшивають. Перший шар не є ковалентне зв'язаним з підкладинкою. Прищепленням другого шару забезпечують гідрофільність підкладинки та можливість приєднання до неї біосумісних сполук. бо Однак, відсутність ковалентного прив'язування першого шару до полімерних підкладинок робить цей спосіб малоефективним, не забезпечує достатньої адгезії між модифікаторами і полімерними поверхнями, що приводить до поступової втрати модифікуючого шару в ході експлуатації виробу.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь (Патент США 6,056,860, 2000), в якому на поверхню привносять два мономера, один з яких має здатність проникати в поверхневі шари підкладинки, а другий при проведенні кополімеризації з першим забезпечує необхідну властивість поверхні. Однак, часто досить важко знайти мономер, який з одного боку, приводив би до набрякання полімеру взагалі, а з другого - щоб він не розчинявся в полімері занадто активно і не руйнував цілісності об'єму матеріалу. Крім того, необхідно забезпечити цьому першому мономеру пару такого другого мономеру, який був би здатний кополімеризуватись /о та суміщатися з ним, оскільки другий мономер повинен суттєво відрізнятися від першого для надання полімерним поверхням нових властивостей. Ще одним недоліком даного способу є те, що в приповерхневих шарах полімеру буде залишатися велика кількість непрореагованого мономеру, який при експлуатації виробу буде поступово дифундувати в оточуюче середовище.
Відомий спосіб модифікації полімерних поверхонь, згідно якого до поверхні полімерної підкладинки /5 Ковалентне прищеплюють шар першого модифікатора, до якого ковалентно прищеплюють шар другого модифікатора, що надає поверхні необхідних властивостей (Патент США 5,30,539, 1998). Першим модифікатором при цьому виступає зв'язуючий агент, який ковалентно прищеплюють до поверхні за допомогою гідроксильних та аміно груп, які реагують в умовах подачі енергії у вигляді фотонів, електронів або тепла. До нього ковалентно прищеплюють за допомогою полімер-аналогічних перетворень шар другого модифікатора.
Однак, цей спосіб передбачає наявність на полімерній поверхні функціональних груп, які здатні до ковалентного зв'язування з першим модифікатором, а також, наявності відповідних функціональних груп в другому модифікаторі для можливості його зв'язування з шаром першого модифікатора, що значно обмежує як набір властивостей, які можуть бути контрольовано надані поверхням модифікованих полімерів, так і набір полімерів, які можуть бути модифіковані цим способом. Крім того, такий спосіб вимагає забезпечення захисту працюючого персоналу від опромінення. «
В основу винаходу поставлено завдання створення способу модифікації полімерних поверхонь, у якому використання нових матеріалів забезпечило б безпечне, та екологічно чисте створення надійного покриття полімерів без опромінення високоенергетичними частинками та суттєвих енергетичних затрат і, за рахунок «- зр цього, надання полімерам нових контрольованих поверхневих властивостей при збереженні їх цілісності та властивостей в об'ємі що б дозволило значно розширити спектр використання промислових полімерів. со
Особливо, це відноситься, хоча в жодній мірі і не обмежується, до забезпечення підвищеної гідрофільності «г поверхні полімерів.
Поставлене завдання вирішується тим, що в способі модифікації полімерних поверхонь, в якому до поверхні ісе) з5 полімерної підкладинки ковалентне прищеплюють шар першого модифікатора, до якого ковалентне «г прищеплюють шар другого модифікатора, згідно винаходу, в якості першого модифікатору використовують пероксидовмісний кополімер, з поверхні якого, за рахунок його пероксидних груп, створюють шар другого модифікатора прищепленою вільно-радикальною полімеризацією ненасичених мономерів, наприклад, акрилової кислоти. «
Пероксидовмісні кополімери відрізняються тим, що здатні ковалентне прищеплюватися до більшості існуючих па) с карболанцюгових полімерних поверхонь за рахунок розпаду пероксидних груп при підвищеній температурі або при створенні КедОх систем та ініціювання вільно-радикальних процесів передачі ланцюга і рекомбінації. ;» Кополімери є високомолекулярними, а значить не летючими і такими, що не забруднюють оточуюче середовище. Крім того, пероксидні групи, що залишаються після ковалентного прищеплення до полімерної поверхні, ініціюють подальше прищеплення шару другого модифікатору. Проведення прищепленої їх вільно-радикальної полімеризації ненасичених мономерів з поверхні дозволяє ефективно використовувати сировину без утворення значної кількості неприщеплених гомополімерів та з можливістю повторного
Ме, використання розчинів або сумішей мономерів. Крім того, наявність в промисловості мономерів з надзвичайно їх широким спектром функціональних груп, та можливість проведення прищепленої ко-полімеризації, дозволяють 5ор надавати, згідно способу винаходу, більшості полімерних матеріалів самі різноманітні поверхневі властивості. со Акрилова кислота, використана як приклад в даному способі, призначена для надання полімерним поверхням як гідрофільності.
Поставлене завдання вирішується також тим, що в способі модифікації полімерних поверхонь, як полімерну підкладинку для ковалентного прищеплення першого модифікатору - пероксидного кополімера - беруть в Пполіолефінову, наприклад, поліпропіленову підкладинку.
Використання таких низькоенергетичних поверхонь, як поліолефінові, дозволяє показати ефективність
Р використання пероксидовмісних кополімерів в прищепленні до поверхні більшості карболанцюгових полімерних матеріалів. Поверхня поліпропілену використана як одна з найінертніших для модифікації при вирішенні поставленого завдання без застосування високоенергетичних опромінень або середовищ сильних кислотних 60 або газоподібних окисників.
Поставлене завдання вирішується також тим, що в способі модифікації полімерних поверхонь, як пероксидовмісні кополімери використовують статистичні кополімери вищих |(мет)акрилатів, наприклад, октилметакрилату, та пероксидного мономеру, наприклад, трет-бутилперокси-2-метил-5-гексен-З-іну.
Пероксидний мономер трет-бутилперокси-2-метил-5-гексен-З-ін в складі кополімерів забезпечує функцію 65 генерації вільних радикалів та ініціює радикальні процеси прищеплення, передачі та росту ланцюга. Він має тривалий час піврозпаду навіть при 15072 (13Охв), що робить його безпечним в роботі. Використання вищих
(мет)акрилатів, одним з представником яких є октилметакрилат, дозволяє отримати частково сумісні з великою кількістю полімерних поверхонь полімери, які в більшості випадків є в'язкотекучими і липкими за нормальних умов, здатними вкривати більшість полімерних поверхонь, затікати в важкодоступні місця виробів і не "збігатися" в краплі залишаючи невкриті області поверхні.
Спосіб модифікації полімерних поверхонь реалізують так. До поверхні полімерної підкладинки ковалентне прищеплюють шар першого модифікатора, який є пероксидовмісним кополімером, здатним прищеплюватися до поверхонь карболанцюгових полімерів за рахунок термічного ініціювання вільно-радикальних процесів передачі ланцюга та рекомбінації, з поверхні шару першого модифікатора, за рахунок його пероксидних груп, 7/0 прищепленою вільно-радикальною полімеризацією ненасичених мономерів, наприклад, акрилової кислоти, створюють шар другого модифікатора, який надає поверхні необхідні властивості, наприклад, гідрофільність, антифрикційність, біосумісність.
Як полімерну підкладинку для ковалентного прищеплення першого модифікатору - пероксидного кополімера - беруть поліолефінову, наприклад, поліпропіленову підкладинку.
Як пероксидовмісний кополімер використовують статистичні кополімери вищих (мет)акрилатів, наприклад, октилметакрилату, та пероксидного мономеру, наприклад, трет-бутилперокси-2-метил-5-гексен-З-іну.
Використання різних за активністю пероксидів в складі пероксидовмісного полімеру, застосування різних температурних режимів і Кедох систем, а також середовищ при створенні шару другого модифікатору, дозволяє контролювати часові рамки та точність регулювання поверхневих властивостей модифікованих згідно способу
Модифікації полімерних поверхонь виробів. Крім того, спосіб не ускладнюється при обробці як профільних, так і внутрішніх поверхонь виробів.
При створенні зразків прикладів за способом модифікації полімерних поверхонь використовувались: 1) статистичний кополімер октилметакрилату та трет-бутилперокси-2-метил-5-гексен-З-іну (ВЕП-ОМА), загальної формули:
СНУ
« -Дсно-сн --А-А-Існ--с --- п й т (в - зо І ої Х ї Т М, 6 500 їй п 5 чІ
НІС тен» Нє «СН» п:т хх 7:43 (мольн.) о о Нас тн « нс--СН» нІс-С--СНу
НІС-СН» «
СН, - 70 синтез якого представлено в літературі (ІВарваренко С. М., Ройтер Ю.В., Носова Н.Г., Особливості с кополімеризації 2-трет.бутилперокси-2-метил-5-гексен-З3-іну з вищими ефірами акрилового ряду/ Вісник-І ДУ :з» "Львівська політехніка", 1999, Мо. 361, СС. 69 - 721), як пероксидовмісний кополімер. 4) гексан ТУ 6-09-3375-78; 2) підкладинки поліпропіленові (ПП) МопіеїЇ Ргоїах (США), попередньо промиті гексаном в апараті Сокслета їз 15 протягом б годин та послідовно висушені під вакуумом водоструминного протягом З годин, під вакуумом масляного насосу (0.2мм.рт.ст.) протягом З годин, та зі збереженням вакууму в ексикаторі над парафіном
Ге) протягом 12 годин; 1» З) акрилова кислота (АК), номер за каталогом Аїагісп: 14,723-0, очищена від стабілізаторів перегонкою під вакуумом; со 7 4) метанол, ГОСТ 6995-77; ще 5) вода, бідистилят; 6) метилен йодистий, номер за каталогом Аїагіси: 15,842-9.
Тестування поверхневих властивостей проводили визначенням енергії поверхні за методом двох рідин за замірами кутів змочування поверхонь водою та метиленом йодистим та розрахунком вказаних складових за 59 допомогою системи з двох рівнянь для двох різних рідин. Рівняння має вигляд: в. (дгут(де у! (Ат (дку
Інсобб 2-8 р 2 С о С
А А, 60 де: у, - поверхневий натяг, дін/см; нижні індекси з та | відносять поверхневий натяг до твердих тіл та рідин, відповідно; верхні індекси 4 та п означають дисперсійну (лондонівську) та водневу (що є оцінкою гідрофільності) складові поверхневої енергії, відповідно; та З Н Значення усереднювали за 12
КАВА. 1 1 1 замірами. бо Приклад 1. Згідно способу модифікації полімерних поверхонь, ВЕП-ОМА наносять на поверхню ПП з тонких плівок (п. - 30 - 40ум) та прищеплюють до ПП протягом 215 год при 1107"С в атмосфері повітря з наступним змиванням неприщепленого ВЕП-ОМА гексаном в апараті Сокслета та сушкою, відповідно до обробки вихідних
ПП. Після цього, зразки поміщають в 2М розчин АК в метанолі та термостатують протягом 41 год при 11076. Акрилову кислоту та неприщеплений гомополімер акрилової кислоти змивають з поверхні зразків метанолом в апараті Сокслета протягом год. Зразки послідовно висушують від метанолу під вакуумом водоструминного насосу протягом З год, під вакуумом масляного насосу (0.2мм.рт.ст.) протягом З год, та залишають в закритому ексикаторі під вакуумом над МаоН на 12 год. Значення водневої складової поверхневої енергії отриманих зразків наведені в таблиці 70 Приклад 2. Зразки готують аналогічно прикладу 1 при заміні метанолу на воду. Значення водневої складової поверхневої енергії отриманих зразків наведені в таблиці.
Приклад 3. Зразки готують аналогічно прикладу 1 при витримці зразків в розчині АК в метанолі протягом 215год. Значення водневої складової поверхневої енергії отриманих зразків наведені в таблиці.
Приклад 4. Зразки готують аналогічно прикладу 2 при витримці зразків в розчині АК в воді протягом 215год. 7/5 Значення водневої складової поверхневої енергії отриманих зразків наведені в таблиці.
Приклад 5. 1111 прогрівають протягом 215 год в атмосфері повітря при НОС. Значення водневої складової (гідрофільності) поверхневої енергії отриманих зразків наведені в таблиці.
Приклад 6. ПП прогрівають протягом 215год в атмосфері повітря при 110"С. Отримані зразки поміщають в 2М розчин АК в метанолі та прогрівають протягом 215год при 1107"С. Акрилову кислоту змивають з поверхні Зразків метанолом в апараті Сокслета протягом год. Зразки сушать від метанолу аналогічно прикладу 1.
Значення водневої складової поверхневої енергії отриманих зразків наведені в таблиці.
Приклад 7. Зразки готують аналогічно прикладу 6 при заміні метанолу на воду. Значення водневої складової поверхневої енергії отриманих зразків наведені в таблиці.
З наведених результатів видно, що використання способу модифікації полімерних поверхонь, представленого в даному винаході дозволяє безпечно, без опромінення високоенергетичними частинками та суттєвих енергетичних затрат, з мінімальною кількістю відходів створити надійне поверхневе покриття полімерів « і, за рахунок цього, надати полімерам нових контрольованих поверхневих властивостей при збереженні їх цілісності та властивостей в об'ємі, що дозволяє значно розширити спектр використання промислових полімерів.
Особливо, це відноситься, хоча цим і не обмежується, до забезпечення підвищеної гідрофільності поверхні «--
Зо полімерів. со
Claims (2)
1. Спосіб модифікації полімерних поверхонь, в якому до поверхні полімерної підкладки ковалентно «г прищеплюють шар першого модифікатора, до якого ковалентно прищеплюють шар другого модифікатора, який відрізняється тим, що як перший модифікатор використовують пероксидовмісний кополімер, з поверхні якого, за рахунок його пероксидних груп, створюють шар другого модифікатора прищепленою вільно-радикальною полімеризацією ненасичених мономерів, наприклад, акрилової кислоти. «
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як полімерну підкладку для ковалентного прищеплення першого -о с модифікатора - пероксидовмісного кополімера - беруть поліолефінову, наприклад, поліпропіленову підкладку.
З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як пероксидовмісний кополімер використовують статистичні з кополімери вищих (мет)акрилатів, наприклад, октилметакрилату, та пероксидного мономера, наприклад, трет-бутилперокси-2-метил-5-гексен-3-іну. щ» (22) щ» о 50 - Р 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001075279A UA46481A (uk) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | Спосіб модифікації полімерних поверхонь |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001075279A UA46481A (uk) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | Спосіб модифікації полімерних поверхонь |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA46481A true UA46481A (uk) | 2002-05-15 |
Family
ID=74207890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2001075279A UA46481A (uk) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | Спосіб модифікації полімерних поверхонь |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA46481A (uk) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656050C2 (ru) * | 2012-12-18 | 2018-05-30 | Лэнксесс Бутил Пте. Лтд. | Бутилкаучук с повышенной непроницаемостью |
-
2001
- 2001-07-24 UA UA2001075279A patent/UA46481A/uk unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656050C2 (ru) * | 2012-12-18 | 2018-05-30 | Лэнксесс Бутил Пте. Лтд. | Бутилкаучук с повышенной непроницаемостью |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Studies on surface graft polymerization of acrylic acid onto PTFE film by remote argon plasma initiation | |
| Kato et al. | Polymer surface with graft chains | |
| Kang et al. | Surface modifications of polyaniline films by graft copolymerization | |
| Clochard et al. | Tailoring bulk and surface grafting of poly (acrylic acid) in electron-irradiated PVDF | |
| US20100240827A1 (en) | Method for Producing a Grafted Polymer Coating and Substrates Formed in Accordance With the Method | |
| Babaei et al. | Tuning the surface properties of oxygen-rich and nitrogen-rich plasma polymers: functional groups and surface charge | |
| JP2003510378A (ja) | 基体表面のグラフト重合 | |
| Zhao et al. | Polypropylene modified with 2-hydroxyethyl acrylate-g-2-methacryloyloxyethyl phosphorycholine and its hemocompatibility | |
| Chen et al. | Controlled grafting from poly (vinylidene fluoride) films by surface‐initiated reversible addition–fragmentation chain transfer polymerization | |
| Ko et al. | Synthesis and characterization of superabsorbent polymer based on carboxymethyl cellulose-graft-itaconic acid | |
| Yu et al. | Study of radiation‐induced graft copolymerization of butyl acrylate onto chitosan in acetic acid aqueous solution | |
| Liu et al. | Controlled grafting of polymer brushes on poly (vinylidene fluoride) films by surface‐initiated atom transfer radical polymerization | |
| Ramos‐Ballesteros et al. | γ‐Rays and Ions Irradiation | |
| Zhang et al. | Preparation and characterization of grafting polyacrylamide from PET films by SI‐ATRP via water‐borne system | |
| Martínez-Cocoletzi et al. | Primary-amine surface functionalization of polytetrafluoroethylene films by radiation grafting of aminated polyacryloyl chloride | |
| Wang et al. | Oxidation of polyethylene surface by glow discharge and subsequent graft copolymerization of acrylic acid | |
| UA46481A (uk) | Спосіб модифікації полімерних поверхонь | |
| Seto et al. | Thermosensitive surface properties of polyethylene film with poly (N‐isopropylacrylamide) chains prepared by corona discharge induced grafting | |
| JP2010132868A (ja) | アリールアジド基を有する高分子重合開始剤およびこれを利用した環式オレフィン共重合体表面改質方法。 | |
| Wang et al. | Immobilization of poly (ethylene oxide) on polyethylene using a plasma‐induced graft copolymerization process | |
| ES2265347T3 (es) | Metodo para funcionalizar superficies solidas. | |
| JP5066768B2 (ja) | 修飾炭素質膜 | |
| Johansson et al. | Penetration of pores in membranes by plasma polymer forming species | |
| JPS5840323A (ja) | 潤滑特性のすぐれたグラフト共重合物の製造方法 | |
| Yun et al. | Photosensitive polymer brushes grafted onto PTFE film surface for micropatterning of proteins |