高分子薄膜和木材的等离子体改性及表征 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

适读人群 ：本书可供高分子材料科学与工程、木材功能性改性及木材保护、轻工纺织等领域的研究人员、工程技术人员和高等院校有关专业师生参考。
合成一种新的高分子材料，一般周期长，投资大，所以对现有高分子材料进行功能化改良是一条拓展高分子材料应用的有效途径。本书选择聚乙烯（PE）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜材料为对象，以等离子体处理、等离子体聚合及等离子体引发气相接枝聚合为手段对其进行了表面亲水功能化改良。同样采用等离子体聚合的方法制备了疏水性的木材，尤其是采用等离子体刻蚀并结合等离子体化学气相沉积的方法，首次在木材表面制备了具有超疏水性功能化的木材。
该书是对材料表面改性的方法之一——等离子体改性技术进行论述，可供从事材料表面改性、表面功能化技术的相关人员借鉴和参考。

内容简介

合成一种新的高分子材料，一般周期长，投资大，所以对现有高分子材料进行功能化改良是一条拓展高分子材料应用的有效途径。本书选择聚乙烯（PE）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜材料为对象，以等离子体处理、等离子体聚合及等离子体引发气相接枝聚合为手段对其进行了表面亲水功能化改良。同样采用等离子体聚合的方法制备了疏水性的木材，尤其是采用等离子体刻蚀并结合等离子体化学气相沉积的方法，首次在木材表面制备了具有超疏水性功能化的木材。
该书是对材料表面改性的方法之一——等离子体改性技术进行论述，可供从事材料表面改性、表面功能化技术的相关人员借鉴和参考。

内页插图

目录

第1章绪论1
1.1等离子体概述3
1.1.1等离子体的分类4
1.1.2低温等离子体的特性5
1.1.3低温等离子体表面改性的机理8
1.1.4低温等离子体表面改性的方法10
1.2高分子材料的表面改性13
1.2.1表面及润湿性的概念14
1.2.2高分子材料表面改性的方法15
1.2.3高分子材料低温等离子体表面改性的优点17
1.2.4高分子材料低温等离子体处理研究进展18
1.2.5高分子材料低温等离子体引发接枝聚合研究进展21
1.3木材表面的低温等离子体改性研究进展23
参考文献24
第2章低温O2等离子体对聚乙烯薄膜的表面改性33
2.1引言35
2.2实验材料35
2.3聚乙烯薄膜的等离子体处理35
2.4单位面积的失重率37
2.5FTIR-ATR分析38
2.6XPS分析39
2.7表面形貌分析41
2.8热性能分析47
2.9接触角分析50
2.10粘接性能53
参考文献54
第3章低温Ar等离子体对聚乙烯薄膜的表面改性59
3.1引言61
3.2实验材料和等离子体处理61
3.3表面形貌分析62
3.4FTIR-ATR分析65
3.5XPS分析67
3.6表面的亲水性69
3.7粘接性能72
3.8热性能分析73
参考文献75
第4章等离子体辅助下LDPE薄膜表面功能基团的引入79
4.1引言81
4.2氨低温等离子体对LDPE薄膜的表面修饰81
4.2.1实验材料82
4.2.2氩等离子体预处理LDPE薄膜表面修饰氨基82
4.2.3氧等离子体预处理LDPE薄膜表面修饰氨基87
4.2.4氮等离子体预处理LDPE薄膜表面修饰氨基89
4.3丙烯酸等离子体聚合对LDPE薄膜的表面改性91
4.3.1实验材料和等离子体聚合92
4.3.2XPS分析92
4.3.3FTIR-ATR分析95
4.3.4SEM分析96
4.4等离子体引发气相接枝乙烯基单体对LDPE薄膜的表面改性97
4.4.1实验材料98
4.4.2等离子体引发和接枝98
4.4.3润湿与黏结性能98
4.4.4FTIR-ATR分析100
4.4.5XPS分析101
4.4.6表面形貌分析103
参考文献104
第5章低温O2、Ar和Ar/O2等离子体对PET薄膜的表面改性109
5.1引言111
5.2实验材料111
5.3PET薄膜的等离子体处理112
5.4表面的亲水性112
5.5FTIR-ATR分析114
5.6XPS分析114
5.7AFM分析119
5.8热性能分析121
参考文献122
第6章等离子体环境下含硅/氟单体对木材的疏水改性125
6.1引言127
6.2TMCS等离子体对西南桦木材的表面修饰128
6.2.1实验材料128
6.2.2等离子体聚合128
6.2.3表面化学结构与元素组成128
6.2.4表面形貌131
6.2.5疏水性能132
6.3HMDSO等离子体对木材表面的硅烷化133
6.3.1实验材料133
6.3.2等离子体聚合133
6.3.3润湿性能133
6.3.4元素组成与化学状态134
6.3.5表面形貌137
6.4全氟正己烷等离子体对木材表面的氟化138
6.4.1实验材料138
6.4.2等离子体聚合139
6.4.3润湿性能139
6.4.4元素组成及其化学环境140
6.4.5表面形貌143
参考文献144
第7章木材表面等离子体刻蚀和沉积纳米薄膜的超疏水性147
7.1引言149
7.2材料及试剂150
7.3等离子体刻蚀和碳氟薄膜的沉积151
7.4等离子体刻蚀和类金刚石薄膜的沉积151
7.5刻蚀时间对木材表面微纳粗糙结构的影响152
7.6润湿性能154
7.6.1刻蚀并沉积碳氟薄膜后对木材表面润湿性的影响154
7.6.2刻蚀并沉积DLC薄膜后对木材表面润湿性的影响157
7.7木材表面刻蚀并沉积纳米薄膜后的SEM分析159
7.8沉积纳米薄膜前后木材表面的元素组成及化学环境161
参考文献163

前言/序言

等离子体科学是20世纪60年代以来，在物理学、化学、电子学、真空技术等学科交叉的基础上发展形成的一门新兴学科。等离子体技术在材料科学、医药学、生物学、环境科学、农业科学、冶金化工、轻工纺织等领域有着潜在和广泛的应用。
低温等离子体是由稀薄气体在低压下用激光、射频或微波电源激发辉光放电而产生的，是一种高能量的物质聚集态。借助等离子体技术可以实现一系列传统化学方法所不能实现的新的化学反应。以往高分子材料的表面改性大多是采用热化学反应或以高能辐射的方法来实现，这不可避免地带来了化学品的污染和射线防护屏蔽等问题。运用等离子体对材料表面进行改性具有干法、低温、高效、可控及环境友好等优点，而且仅对材料表面(从几到数百纳米)进行改性而不影响材料本身的基本性能，不影响改性材料本身的颜色和光泽。
合成一种新的高分子材料，一般周期长、投资大，所以对现有高分子材料进行功能化改良是一条拓展高分子材料应用领域的有效途径。本书以聚乙烯(PE)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜材料为对象，以等离子体处理、等离子体聚合及等离子体引发气相接枝聚合为手段对其进行了表面亲水功能化改性。非极性高分子材料表面的亲水性功能化，有利于拓展和改善材料在复合、粘接、印染等领域的应用范围。同样采用等离子体聚合的方法制备了疏水性的木材，尤其是采用等离子体刻蚀并结合等离子体化学气相沉积的方法，首次在木材表面制备了具有超疏水性功能化的木材。用等离子体技术赋予木材表面疏水或超疏水性能，可以有效抑制或减少木材表面对水分的吸收，是一种拓展木材使用范围及提高木材耐久性和保持其使用稳定性的理想方法。
本书是在国家自然科学基金、云南省应用基础研究计划、西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室、西南林业大学科研启动基金等资助下出版的。书中的主要内容是笔者在主持和完成国家自然科学基金项目“木材表面等离子体聚合沉积氟／硅纳米薄膜疏水改性研究(项目编号31260159)”、云南省应用基础研究计划“低温等离子体改进聚合物表面印刷适性的研究(项目编号2009CD066)、等离子体聚合木材表面沉积氟／硅纳米薄膜疏水改性研究(项目编号2012FB166)”、西南林业大学科研启动基金“低温等离子体改性聚乙烯薄膜的表面性能分析”及进行博士论文研究过程中完成的。
本书完成过程中，得到天津科技大学、西南林业大学、美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)、常州中科常泰等离子体科技有限公司等单位的帮助，受到李树材教授、杜官本教授、郑志锋教授、Dennis W Hess教授、Victor Breedveld教授、邵汉良高级工程师等的指导和帮助，在此一并表示衷心的感谢!
由于作者水平有限，加之时间仓促，书中不当之处在所难免，恳请有关专家和广大读者批评指正。

解林坤
2017年4月于昆明
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