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第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
作品声明
超临界CO2介质中活性可控聚合的研究
学校全称:华东理工大学
申请人姓名
(统称):赵真、潘勇、努尔西达？普拉提，何洪波
类别:
■自然科学领域的学术论文
□哲学社会科学社会调查报告和学术论文。
□A类科技发明和成果
□科技发明与生产乙级
提交方法:
□提交省级作品
■由学院和大学直接交付作品
A2。申请人信息(集体项目)
注:1。必须由申请人本人按要求填写；
2.申请人代表必须是学历最高的作者，其余作者按学历排列；
3.学校注册管理部门在本表签字视为对申请人情况的确认。
申请人代表姓名赵真性别男出生日期1985 10月。
学校华东理工大学系，专业，年级，理工系，高分子材料系，04级。
学制4学士学位录取时间2004年9月
超临界CO2介质中活性可控聚合的研究
毕业论文题目
邮寄地址中省略了邮政编码200237。
省略办公室电话
永久居留
邮寄地址中省略了邮政编码200237。
住宅电话遗漏
其他作者的姓、名、性别、年龄和教育单位
潘勇，男，22岁，本科，华东理工大学科技卓越部。
努尔西达？普拉提女21本科华东理工大学理工优秀学生部
何洪波，女，21，本科，华东理工大学材料科学与工程学院。
资格认定学校学籍管理部门意见以上作者是否为2007年7月1日前正式注册的全日制非成人教育脱产高等学校中国专科生、本科生、硕士生、博士生。
■是□否(部门签名)
年月日
学院和系的领导
或者导师的意见这个作品是课外学术科技还是社会实践活动的成果。
■是□否
负责人签名:
年月日
B1。作品应用(自然科学学术论文)
注:1。必须由申请人本人填写；
2.科研管理部门在本部分的签字视为对申请人所填内容的确认；
3.请按作品的学术方向或涉及的主要学科填写作品分类；
4.不包括硕士生和博士生的作品。
超临界CO2介质中活性可控聚合的研究。
工作
产品
分钟
(e)类
a机械与控制(包括机械、仪表、自动化控制、工程、运输、建筑等。)
B.信息技术(包括计算机、电信、通信、电子等。)
C.数学(包括数学、物理学、地球与空间科学等。)
d生命科学(包括生物学、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等。)
e能源化工(包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等。)
写作工作的目的和基本思路本研究的目的是实现丙烯酸氟烷基酯在超临界CO2这一“绿色”介质中的可控聚合，制备一种分子量和结构可控、表面性能优异的新型含氟嵌段* * *聚合物，并探索这类含氟嵌段* * *聚合物的应用。
基本理念:
1.由于环境友好的超临界CO2在含氟聚合物中具有良好的溶解性，本研究将其作为一种“绿色”的反应介质，替代传统的严重破坏大气臭氧层的含氯氟烃溶剂，制备出高质量的含氟聚合物材料。
2.结合活性可控自由基聚合技术的最新发展，根据材料的性能要求，可以设计合成分子量和化学结构可控的新型含氟嵌段共聚物。
3.根据嵌段* * *聚合物的结构特点，开发其用途。具体包括:
A.利用* * *嵌段聚合物中含氟链段接近超临界CO2，而无氟链段接近无氟聚合物的特点，将* * *嵌段聚合物作为分散稳定剂用于其他无氟单体在超临界CO2中的聚合，推动了无氟单体超临界聚合技术的发展。
b .选择合适的溶剂，利用两种聚合物链段的溶解度差异，在成膜过程中形成一些微纳米复合粗糙结构，通过溶剂控制使含氟链段富集在聚合物薄膜表面，最终获得表面性能优异的新材料。
作品科学
性别与进步
独特、科学和先进:
本研究首次实现了含氟烷基丙烯酸酯单体在超临界CO2这种“绿色”介质中的可控聚合，制备了几种新型的分子量和结构可控的含氟烷基丙烯酸酯三嵌段共聚物，并对材料的结构和性能进行了系统研究。本研究是一门涉及高分子化学和化学工程的交叉学科，具有良好的基础理论研究意义和实际应用价值。其特点如下:
1.本研究结合了高分子领域两个重要的研究热点，即超临界流体技术和活性聚合技术。在超临界CO2绿色介质中，采用RAFT活性可控自由基聚合方法成功制备了分子量和结构可控的丙烯酸氟烷基酯均聚物和嵌段* * *聚合物。该研究具有良好的理论意义和实际应用价值。
2.本研究在绿色介质超临界CO2中实现了含氟单体的RAFT聚合，并首次制备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术的又一重要补充和发展，具有很大的创新性。
3.本研究成功控制了嵌段* * *聚合物的分子结构和分子量，对开发高质量、高性能、无污染的新型含氟材料具有重要意义。
4.基于所制备的含氟嵌段共聚物的结构特点，开发了其作为超临界聚合分散稳定剂和制备超疏水表面的应用，其方法和结果具有创新性和先进性。
5.本研究通过多种表征手段系统研究了所制备嵌段共聚物的分子量、化学结构和材料性能，揭示了材料结构与性能的关系，具有很强的理论性和科学性。
工作的实际应用价值和现实意义本课题的研究内容涉及高分子化学和化学工程两个领域。该成果具有良好的理论研究意义和实际应用价值，其意义在于:
1.以超临界CO2为分散介质的丙烯酸氟烷基酯聚合取代了传统的有机溶剂，减少了有机物的使用和回收，特别是大大减少了含氯氟烃挥发造成的环境污染。同时，原料CO2来自石化工业的副产品，易于回收，也减少了温室气体的排放，在环境污染日益严重、全球变暖的今天，这是非常必要和有意义的。
2.CO2的临界温度和压力较低(31℃，7.4 MPa)，易于实现超临界状态，聚合方法简单，产品易于提纯，无溶剂残留，具有良好的工业应用前景。
3.首次在超临界CO2中实现了丙烯酸氟烷基酯的RAFT活性聚合。这种活性聚合技术单体范围广，实施简单，具有良好的工业化前景。
4.在超临界CO2中通过RAFT聚合制备了一种结构可控的新型含氟嵌段共聚物，开发了该嵌段共聚物的两种新用途，对新材料的开发和应用具有重要意义。
5.制备的含氟嵌段共聚物作为分散稳定剂用于其他无氟单体的超临界聚合，有效提高了其他单体超临界聚合的转化率，成功制备了分子量较高、形状规整的聚合物产品，促进了无氟单体在超临界CO2中分散聚合的研究和工业应用。
6.利用所制备的含氟嵌段* * *聚合物两阶段的溶解度差异，使* * *聚合物中的非含氟链段在合适的溶剂中团聚成核，而含氟链段则富集在表面，从而形成表面能较低的粗糙表面结构，获得很好的疏水疏油效果，进一步改善材料的表面性能。
7.含氟聚合物作为防腐抗污染材料时，可以用含有少量氟单体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况下，可以大大降低材料成本。
本研究通过超临界CO2中丙烯酸氟烷基酯的RAFT聚合，制备结构和性能可控的新型含氟聚合物材料，对环境保护和含氟材料的发展具有重要意义。
研究
技能
讨论
写作
写作
挑选
超临界CO2是一种环境友好的绿色溶剂，对含氟聚合物的制备和应用具有重要意义。本文在超临界CO2介质中进行了丙烯酸氟烷基酯的RAFT活性聚合，设计并合成了一系列分子量和结构可控的丙烯酸氟烷基酯均聚物和嵌段共聚物。红外吸收光谱、凝胶渗透色谱、核磁共振谱和氟分析表明合成的聚合物具有预期的结构。本文还探索了合成的氟烷基丙烯酸酯嵌段* * *聚合物的应用。发现这种嵌段* * *聚合物可以作为普通单体超临界聚合的分散稳定剂，明显提高聚合转化率和产品分子量，产品形状规整，粒径均匀。这一结果对超临界聚合技术的发展有很好的促进作用。本文利用嵌段* * *聚合物的溶解度差异，制备了表面富集氟的微纳复合结构粗糙表面，具有很好的疏水疏油效果。
什么时候，什么地方，什么样的机构开过会或者报过会，得过奖？1.、维利、李新新、、、韩，“丙烯酸氟烷基酯乳液聚合的研究”，有机氟工业，2006年3月3日。
2.绒毛，韩，，，赵玲，，，，“含氟嵌段* * *聚合物的制备方法”，国家发明专利，申请号:200710040851.9。
3.维利、赵真、苏小莉、赵玲、努尔西达？韩，，“丙烯酸氟烷基酯在超临界CO2中的RAFT聚合”，2007年全国聚合物学术研讨会，(成都，10，2007)，已接受。
4.李辉，，于凡，，，，吴，，韩，“超临界CO2中RAFT聚合制备新型FMA/MMA/FMA三嵌段共聚物”，提交《高分子快速通讯》。
5.2007年4月，该作品在华东理工大学第七届“奋进杯”课外学术科学作品竞赛中获得一等奖。
评估结果为无。
请提供对理解、审查和评价申报作品有参考价值的现有技术和技术文件的检索目录[1] J.L. Kendall，D.A. Canelas，J.M. Desimone，超临界二氧化碳中的聚合反应。化学评论. 1999，99(。
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[4] A. Goto，K. Sato，Y. Tsujii，等，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯RAFT基活性自由基聚合的机理和动力学。大分子。2001, 34(3): 402-408
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[10]冯l .等人，从两亲聚合物中产生超疏水性，Angew。化学。里面的由…编辑,2003,42(7):800
申请材料清单(一份申请文件，相关材料的名称和数量)
1.提交论文1篇。
“超临界CO2介质中活性可控聚合的研究”，研究论文。
2.专利1
“含氟嵌段* * *聚合物的制备方法”，国家发明专利。
3.1发表论文。
“丙烯酸氟烷基酯的乳液聚合”，期刊论文
科研管理
部门签名
情况属实，同意推荐。
2007年6月12日
C.国内外同类课题研究现状综述
注:1。申请人可根据工作的类别和情况填写；
2.填写此栏有助于评估。
随着科学技术的不断进步，人们越来越关注环境问题，而作为污染大户的化工和化工企业迫切需要研究和发展绿色化学来减少和消除污染。超临界CO2是聚合反应中传统有机溶剂的理想替代品。超临界CO2特别适合于制备含氟聚合物。通常，含氯氟烃(CFCs)被用作合成含氟聚合物的溶剂。然而，CFC由于破坏大气中的臭氧层而被禁止排放，而含氟聚合物在超临界CO2中具有优异的溶解性。因此，利用超临界CO2作为环境友好的绿色溶剂合成含氟聚合物具有重要意义。
目前，传统溶剂中的自由基聚合仍然是工业上氟烷基丙烯酸酯的主要聚合方法，而最近发展起来的活性聚合是合成具有特定结构和性能的聚合物的最有效手段，便于聚合物的精确分子设计，聚合物化学结构的控制，制备具有预期分子结构、分子量和分子量分布的单分散聚合物。其中，可逆加成-链断裂转移(RAFT)自由基聚合因其适用单体范围广，聚合温度低，可采用本体、溶液、乳液、悬浮等多种方法，成为最有前途的活性/可控自由基聚合。但目前含氟单体RAFT的聚合报道很少，这可能与含氟单体和聚合产物在常见有机溶剂中溶解性差有关。
含氟单体和聚合物在超临界CO2中具有良好的溶解性。1992年，北卡罗来纳大学的Desimone教授等人以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，首次在超临界CO2中合成了较高分子量的聚(1，1-二氢全氟丙酸辛酯)，然后以超临界CO2为绿色反应介质，进行各种类型的聚合反应，成为化学。目前该领域的研究主要集中在两个方面:一是含氟单体在超临界CO2中的均相溶液聚合，二是添加一些含氟或含硅嵌段聚合物作为分散稳定剂，实现无氟单体在超临界CO2中的聚合。然而，作为分散稳定剂的含氟嵌段* * *聚合物大多是通过溶液中的ATRP法制备的。
目前关于超临界流体中活性聚合的报道很少，其中之一是用ATRP法制备含氟嵌段* * *聚合物，但这种方法需要合成特殊的含氟配位剂并引入铜盐，会对产品的颜色和质量产生不利影响。而在超临界CO2中进行RAFT聚合还没有文献报道，该方法表明以硫代碳酸酯为RAFT试剂，不添加其他添加剂，产品质量和色泽良好，因此其研究具有很好的理论研究意义和实际应用价值。
此外，本研究还利用了嵌段* * *聚合物各链段溶解度的不同，在溶液中成膜时形成一些具有微米和纳米复合的粗糙表面结构，从而使材料具有更加优异的表面性能。近年来，这种微纳米表面的制备和表征一直是国内外的研究热点。
D.推荐人信息和作品描述
描述:1。由推荐人本人填写；
2.推荐人须具有高级职称，且与申报作品相同或相关。
领域内的专家、学者或专业技术人员(教研组集体推荐也可)；
3.推荐人填写此部分，即视为同意推荐；
4.推荐人所在单位的签名仅视为对推荐人身份的确认。
主讲人姓名:韩，性别，男，教授，67项职称。
工作单位华东理工大学
邮寄地址:上海市徐汇区梅陇路130号。
华东理工大学材料科学与工程学院邮政编码200237
省掉单位电话，省掉家里电话。
推荐器位于哪里
单位签名
(签名)年月日
请说明申请人声明的真实性。申请人的声明是真实的。这项工作由卓越科技系和材料学院的四名学生共同完成。这项研究由副教授Villi指导。研究论文中的数据是可靠的，结论是正确的。
请对该工作的意义、技术水平、应用范围和推广前景提出您的意见。工作是关于含氟嵌段* * *聚合物的合成，利用超临界CO2作为反应介质，解决了含氟材料不溶的问题，通过RAFT活性聚合成功建立了聚合物结构，成功实现了含氟材料的化学构筑和物理组装，从而制备出高质量的材料。研究成果具有创新性和先进性，对制备高性能、无污染的含氟材料具有重要意义。
签名:
其他说明
主讲人姓郑安娜，性别，男年龄，教授，有59个职称。
工作单位华东理工大学
邮寄地址:上海市徐汇区梅陇路130号。
华东理工大学材料科学与工程学院邮政编码200237
省掉单位电话，省掉家里电话。
推荐器位于哪里
单位签名
签名日期年月日
请说明申请人声明的真实性。申请人情况属实。从2006年4月开始，4名学生利用课余时间在老师的指导下从事相关研究工作。目前已取得较大进展，相关论文已发表或提交。
请对该工作的意义、技术水平、应用范围和推广前景提出您的意见。本研究结合了超临界流体技术和RAFT活性聚合技术两大热点课题，实现了在超临界CO2中制备结构可控的新型含氟材料，并积极开展材料的应用研究，取得了良好的成果。其技术基本达到世界先进水平。超临界聚合技术的发展对解决化工企业，特别是生产含氟材料的企业的污染具有重要意义。开发具有自主知识产权的高端含氟产品也是中国企业的发展趋势。目前这项研究也得到了国内最大的有机氟生产商上海三艾福新材料有限公司的资助。
签名:
其他说明
学校组织协调机构确认并盖章。
同意推荐
(团委印章)2007年6月12
学校负责人或学校主管部门确认并盖章。
依桐
2007年6月12日
各省(区、市)评审委员会初审意见
法官签名:年月日
各省(区、市)组织协调委员会审批意见。
团委、科协、教育厅、学联
(签名)(签名)(签名)(签名)
年月日
E.国家组委会秘书处资格和形式审查意见
组委会秘书处资格审查意见
审查员(签名)
年月日
组委会秘书处的形式审查意见
审查员(签名)
年月日
组委会秘书处审核结果
□合格□不合格
负责人(签名)
年月日