序列號:
代碼:
第十屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽
作品聲明
超臨界CO2介質中活性可控聚合的研究
學校全稱:華東理工大學
申請人姓名
(統稱):趙真、潘勇、努爾西達？普拉提，何洪波
類別:
■自然科學領域的學術論文
□哲學社會科學社會調查報告和學術論文。
□A類科技發明和成果
□科技發明與生產乙級
提交方法:
□提交省級作品
■由學院和大學直接交付作品
A2。申請人信息(集體項目)
註:1。必須由申請人本人按要求填寫；
2.申請人代表必須是學歷最高的作者，其余作者按學歷排列；
3.學校註冊管理部門在本表簽字視為對申請人情況的確認。
申請人代表姓名趙真性別男出生日期1985 10月。
學校華東理工大學系，專業，年級，理工系，高分子材料系，04級。
學制4學士學位錄取時間2004年9月
超臨界CO2介質中活性可控聚合的研究
畢業論文題目
郵寄地址中省略了郵政編碼200237。
省略辦公室電話
永久居留
郵寄地址中省略了郵政編碼200237。
住宅電話遺漏
其他作者的姓、名、性別、年齡和教育單位
潘勇，男，22歲，本科，華東理工大學科技卓越部。
努爾西達？普拉提女21本科華東理工大學理工優秀學生部
何洪波，女，21，本科，華東理工大學材料科學與工程學院。
資格認定學校學籍管理部門意見以上作者是否為2007年7月1日前正式註冊的全日制非成人教育脫產高等學校中國專科生、本科生、碩士生、博士生。
■是□否(部門簽名)
年月日
學院和系的領導
或者導師的意見這個作品是課外學術科技還是社會實踐活動的成果。
■是□否
負責人簽名:
年月日
B1。作品應用(自然科學學術論文)
註:1。必須由申請人本人填寫；
2.科研管理部門在本部分的簽字視為對申請人所填內容的確認；
3.請按作品的學術方向或涉及的主要學科填寫作品分類；
4.不包括碩士生和博士生的作品。
超臨界CO2介質中活性可控聚合的研究。
工作
產品
分鐘
(e)類
a機械與控制(包括機械、儀表、自動化控制、工程、運輸、建築等。)
B.信息技術(包括計算機、電信、通信、電子等。)
C.數學(包括數學、物理學、地球與空間科學等。)
d生命科學(包括生物學、農學、藥學、醫學、健康、衛生、食品等。)
e能源化工(包括能源、材料、石油、化學、化工、生態、環保等。)
寫作工作的目的和基本思路本研究的目的是實現丙烯酸氟烷基酯在超臨界CO2這壹“綠色”介質中的可控聚合，制備壹種分子量和結構可控、表面性能優異的新型含氟嵌段* * *聚合物，並探索這類含氟嵌段* * *聚合物的應用。
基本理念:
1.由於環境友好的超臨界CO2在含氟聚合物中具有良好的溶解性，本研究將其作為壹種“綠色”的反應介質，替代傳統的嚴重破壞大氣臭氧層的含氯氟烴溶劑，制備出高質量的含氟聚合物材料。
2.結合活性可控自由基聚合技術的最新發展，根據材料的性能要求，可以設計合成分子量和化學結構可控的新型含氟嵌段共聚物。
3.根據嵌段* * *聚合物的結構特點，開發其用途。具體包括:
A.利用* * *嵌段聚合物中含氟鏈段接近超臨界CO2，而無氟鏈段接近無氟聚合物的特點，將* * *嵌段聚合物作為分散穩定劑用於其他無氟單體在超臨界CO2中的聚合，推動了無氟單體超臨界聚合技術的發展。
b .選擇合適的溶劑，利用兩種聚合物鏈段的溶解度差異，在成膜過程中形成壹些微納米復合粗糙結構，通過溶劑控制使含氟鏈段富集在聚合物薄膜表面，最終獲得表面性能優異的新材料。
作品科學
性別與進步
獨特、科學和先進:
本研究首次實現了含氟烷基丙烯酸酯單體在超臨界CO2這種“綠色”介質中的可控聚合，制備了幾種新型的分子量和結構可控的含氟烷基丙烯酸酯三嵌段共聚物，並對材料的結構和性能進行了系統研究。本研究是壹門涉及高分子化學和化學工程的交叉學科，具有良好的基礎理論研究意義和實際應用價值。其特點如下:
1.本研究結合了高分子領域兩個重要的研究熱點，即超臨界流體技術和活性聚合技術。在超臨界CO2綠色介質中，采用RAFT活性可控自由基聚合方法成功制備了分子量和結構可控的丙烯酸氟烷基酯均聚物和嵌段* * *聚合物。該研究具有良好的理論意義和實際應用價值。
2.本研究在綠色介質超臨界CO2中實現了含氟單體的RAFT聚合，並首次制備了新型含氟三嵌段聚合物。因此，本研究是活性自由基聚合技術的又壹重要補充和發展，具有很大的創新性。
3.本研究成功控制了嵌段* * *聚合物的分子結構和分子量，對開發高質量、高性能、無汙染的新型含氟材料具有重要意義。
4.基於所制備的含氟嵌段共聚物的結構特點，開發了其作為超臨界聚合分散穩定劑和制備超疏水表面的應用，其方法和結果具有創新性和先進性。
5.本研究通過多種表征手段系統研究了所制備嵌段共聚物的分子量、化學結構和材料性能，揭示了材料結構與性能的關系，具有很強的理論性和科學性。
工作的實際應用價值和現實意義本課題的研究內容涉及高分子化學和化學工程兩個領域。該成果具有良好的理論研究意義和實際應用價值，其意義在於:
1.以超臨界CO2為分散介質的丙烯酸氟烷基酯聚合取代了傳統的有機溶劑，減少了有機物的使用和回收，特別是大大減少了含氯氟烴揮發造成的環境汙染。同時，原料CO2來自石化工業的副產品，易於回收，也減少了溫室氣體的排放，在環境汙染日益嚴重、全球變暖的今天，這是非常必要和有意義的。
2.CO2的臨界溫度和壓力較低(31℃，7.4 MPa)，易於實現超臨界狀態，聚合方法簡單，產品易於提純，無溶劑殘留，具有良好的工業應用前景。
3.首次在超臨界CO2中實現了丙烯酸氟烷基酯的RAFT活性聚合。這種活性聚合技術單體範圍廣，實施簡單，具有良好的工業化前景。
4.在超臨界CO2中通過RAFT聚合制備了壹種結構可控的新型含氟嵌段共聚物，開發了該嵌段共聚物的兩種新用途，對新材料的開發和應用具有重要意義。
5.制備的含氟嵌段共聚物作為分散穩定劑用於其他無氟單體的超臨界聚合，有效提高了其他單體超臨界聚合的轉化率，成功制備了分子量較高、形狀規整的聚合物產品，促進了無氟單體在超臨界CO2中分散聚合的研究和工業應用。
6.利用所制備的含氟嵌段* * *聚合物兩階段的溶解度差異，使* * *聚合物中的非含氟鏈段在合適的溶劑中團聚成核，而含氟鏈段則富集在表面，從而形成表面能較低的粗糙表面結構，獲得很好的疏水疏油效果，進壹步改善材料的表面性能。
7.含氟聚合物作為防腐抗汙染材料時，可以用含有少量氟單體的嵌段聚合物代替高含氟聚合物材料，在不降低使用性能的情況下，可以大大降低材料成本。
本研究通過超臨界CO2中丙烯酸氟烷基酯的RAFT聚合，制備結構和性能可控的新型含氟聚合物材料，對環境保護和含氟材料的發展具有重要意義。
研究
技能
討論
寫作
寫作
挑選
超臨界CO2是壹種環境友好的綠色溶劑，對含氟聚合物的制備和應用具有重要意義。本文在超臨界CO2介質中進行了丙烯酸氟烷基酯的RAFT活性聚合，設計並合成了壹系列分子量和結構可控的丙烯酸氟烷基酯均聚物和嵌段共聚物。紅外吸收光譜、凝膠滲透色譜、核磁共振譜和氟分析表明合成的聚合物具有預期的結構。本文還探索了合成的氟烷基丙烯酸酯嵌段* * *聚合物的應用。發現這種嵌段* * *聚合物可以作為普通單體超臨界聚合的分散穩定劑，明顯提高聚合轉化率和產品分子量，產品形狀規整，粒徑均勻。這壹結果對超臨界聚合技術的發展有很好的促進作用。本文利用嵌段* * *聚合物的溶解度差異，制備了表面富集氟的微納復合結構粗糙表面，具有很好的疏水疏油效果。
什麽時候，什麽地方，什麽樣的機構開過會或者報過會，得過獎？1.、維利、李新新、、、韓，“丙烯酸氟烷基酯乳液聚合的研究”，有機氟工業，2006年3月3日。
2.絨毛，韓，，，趙玲，，，，“含氟嵌段* * *聚合物的制備方法”，國家發明專利，申請號:200710040851.9。
3.維利、趙真、蘇小莉、趙玲、努爾西達？韓，，“丙烯酸氟烷基酯在超臨界CO2中的RAFT聚合”，2007年全國聚合物學術研討會，(成都，10，2007)，已接受。
4.李輝，，於凡，，，，吳，，韓，“超臨界CO2中RAFT聚合制備新型FMA/MMA/FMA三嵌段共聚物”，提交《高分子快速通訊》。
5.2007年4月，該作品在華東理工大學第七屆“奮進杯”課外學術科學作品競賽中獲得壹等獎。
評估結果為無。
請提供對理解、審查和評價申報作品有參考價值的現有技術和技術文件的檢索目錄[1] J.L. Kendall，D.A. Canelas，J.M. Desimone，超臨界二氧化碳中的聚合反應。化學評論. 1999，99(。
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申請材料清單(壹份申請文件，相關材料的名稱和數量)
1.提交論文1篇。
“超臨界CO2介質中活性可控聚合的研究”，研究論文。
2.專利1
“含氟嵌段* * *聚合物的制備方法”，國家發明專利。
3.1發表論文。
“丙烯酸氟烷基酯的乳液聚合”，期刊論文
科研管理
部門簽名
情況屬實，同意推薦。
2007年6月12日
C.國內外同類課題研究現狀綜述
註:1。申請人可根據工作的類別和情況填寫；
2.填寫此欄有助於評估。
隨著科學技術的不斷進步，人們越來越關註環境問題，而作為汙染大戶的化工和化工企業迫切需要研究和發展綠色化學來減少和消除汙染。超臨界CO2是聚合反應中傳統有機溶劑的理想替代品。超臨界CO2特別適合於制備含氟聚合物。通常，含氯氟烴(CFCs)被用作合成含氟聚合物的溶劑。然而，CFC由於破壞大氣中的臭氧層而被禁止排放，而含氟聚合物在超臨界CO2中具有優異的溶解性。因此，利用超臨界CO2作為環境友好的綠色溶劑合成含氟聚合物具有重要意義。
目前，傳統溶劑中的自由基聚合仍然是工業上氟烷基丙烯酸酯的主要聚合方法，而最近發展起來的活性聚合是合成具有特定結構和性能的聚合物的最有效手段，便於聚合物的精確分子設計，聚合物化學結構的控制，制備具有預期分子結構、分子量和分子量分布的單分散聚合物。其中，可逆加成-鏈斷裂轉移(RAFT)自由基聚合因其適用單體範圍廣，聚合溫度低，可采用本體、溶液、乳液、懸浮等多種方法，成為最有前途的活性/可控自由基聚合。但目前含氟單體RAFT的聚合報道很少，這可能與含氟單體和聚合產物在常見有機溶劑中溶解性差有關。
含氟單體和聚合物在超臨界CO2中具有良好的溶解性。1992年，北卡羅來納大學的Desimone教授等人以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑，首次在超臨界CO2中合成了較高分子量的聚(1，1-二氫全氟丙酸辛酯)，然後以超臨界CO2為綠色反應介質，進行各種類型的聚合反應，成為化學。目前該領域的研究主要集中在兩個方面:壹是含氟單體在超臨界CO2中的均相溶液聚合，二是添加壹些含氟或含矽嵌段聚合物作為分散穩定劑，實現無氟單體在超臨界CO2中的聚合。然而，作為分散穩定劑的含氟嵌段* * *聚合物大多是通過溶液中的ATRP法制備的。
目前關於超臨界流體中活性聚合的報道很少，其中之壹是用ATRP法制備含氟嵌段* * *聚合物，但這種方法需要合成特殊的含氟配位劑並引入銅鹽，會對產品的顏色和質量產生不利影響。而在超臨界CO2中進行RAFT聚合還沒有文獻報道，該方法表明以硫代碳酸酯為RAFT試劑，不添加其他添加劑，產品質量和色澤良好，因此其研究具有很好的理論研究意義和實際應用價值。
此外，本研究還利用了嵌段* * *聚合物各鏈段溶解度的不同，在溶液中成膜時形成壹些具有微米和納米復合的粗糙表面結構，從而使材料具有更加優異的表面性能。近年來，這種微納米表面的制備和表征壹直是國內外的研究熱點。
D.推薦人信息和作品描述
描述:1。由推薦人本人填寫；
2.推薦人須具有高級職稱，且與申報作品相同或相關。
領域內的專家、學者或專業技術人員(教研組集體推薦也可)；
3.推薦人填寫此部分，即視為同意推薦；
4.推薦人所在單位的簽名僅視為對推薦人身份的確認。
主講人姓名:韓，性別，男，教授，67項職稱。
工作單位華東理工大學
郵寄地址:上海市徐匯區梅隴路130號。
華東理工大學材料科學與工程學院郵政編碼200237
省掉單位電話，省掉家裏電話。
推薦器位於哪裏
單位簽名
(簽名)年月日
請說明申請人聲明的真實性。申請人的聲明是真實的。這項工作由卓越科技系和材料學院的四名學生共同完成。這項研究由副教授Villi指導。研究論文中的數據是可靠的，結論是正確的。
請對該工作的意義、技術水平、應用範圍和推廣前景提出您的意見。工作是關於含氟嵌段* * *聚合物的合成，利用超臨界CO2作為反應介質，解決了含氟材料不溶的問題，通過RAFT活性聚合成功建立了聚合物結構，成功實現了含氟材料的化學構築和物理組裝，從而制備出高質量的材料。研究成果具有創新性和先進性，對制備高性能、無汙染的含氟材料具有重要意義。
簽名:
其他說明
主講人姓鄭安娜，性別，男年齡，教授，有59個職稱。
工作單位華東理工大學
郵寄地址:上海市徐匯區梅隴路130號。
華東理工大學材料科學與工程學院郵政編碼200237
省掉單位電話，省掉家裏電話。
推薦器位於哪裏
單位簽名
簽名日期年月日
請說明申請人聲明的真實性。申請人情況屬實。從2006年4月開始，4名學生利用課余時間在老師的指導下從事相關研究工作。目前已取得較大進展，相關論文已發表或提交。
請對該工作的意義、技術水平、應用範圍和推廣前景提出您的意見。本研究結合了超臨界流體技術和RAFT活性聚合技術兩大熱點課題，實現了在超臨界CO2中制備結構可控的新型含氟材料，並積極開展材料的應用研究，取得了良好的成果。其技術基本達到世界先進水平。超臨界聚合技術的發展對解決化工企業，特別是生產含氟材料的企業的汙染具有重要意義。開發具有自主知識產權的高端含氟產品也是中國企業的發展趨勢。目前這項研究也得到了國內最大的有機氟生產商上海三艾福新材料有限公司的資助。
簽名:
其他說明
學校組織協調機構確認並蓋章。
同意推薦
(團委印章)2007年6月12
學校負責人或學校主管部門確認並蓋章。
依桐
2007年6月12日
各省(區、市)評審委員會初審意見
法官簽名:年月日
各省(區、市)組織協調委員會審批意見。
團委、科協、教育廳、學聯
(簽名)(簽名)(簽名)(簽名)
年月日
E.國家組委會秘書處資格和形式審查意見
組委會秘書處資格審查意見
審查員(簽名)
年月日
組委會秘書處的形式審查意見
審查員(簽名)
年月日
組委會秘書處審核結果
□合格□不合格
負責人(簽名)
年月日