水溶性的丙烯酸酯乳液是文物领域常用的保护材料, 多用于壁画、 彩画、 骨质文物、 漆木器文物的加固和粘接。 使用最广泛的丙烯酸酯乳液类文物保护材料是由原罗门哈斯公司生产的Primal系列。 商品材料如PrimalAC33、 SF016、 B60A、 WS24和MC76等在国内外的文物保护修复实践中应用较多, 但文献报道大多数是直接购买使用的修复案例, 缺乏较为系统科学的性能评价研究。 针对5种常用的Primal系列丙烯酸酯乳液文物保护材料的湿热老化性能和光老化性能开展研究, 通过微观形貌、 色差和光泽度等分析比较其耐老化性能, 采用红外光谱追踪光老化过程中的分子结构变化和吸收峰强度, 阐释其降解机理。 实验结果表明, WS24和B60A的耐湿热性能较好, SF016耐湿热性能最差; AC33的颜色和失光率变化最明显。 光老化测试发现, 紫外光照射过程中所有的材料均发生了断链反应, 另外AC33与MC76有内酯生成。 经过4 200 h光老化后, AC33、 SF016、 B60A和MC76的羰基指数（CI）均有不同程度的增大, 羰基吸收峰强度（Dt）降低了10%～15%。 WS24的羰基指数下降非常迅速, 羰基吸收峰强度降低了53%, 是5种材料中耐光老化性能最差的。 综合评价认为, B60A的耐光老化性能、 耐湿热性能均较好, 是Primal系列中耐老化性能最优的丙烯酸酯乳液文物保护材料。

本文主要报道了一系列不对称取代的苯并菲丙烯酸酯类盘状液晶中间体化合物的合成及其液晶相行为研究。首先, 从单羟基苯并菲类衍生物出发, 针对不同长度烷基间隔基体系的反应活性差异, 采用不同方法引入可聚合丙烯酸酯基官能团, 对亚甲基间隔基数目从0到10的苯并菲丙烯酸酯进行全系列合成, 并通过核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)对合成目标产物进行化学结构确认。通过差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)和小角/广角X射线散射(SAXS/WAXS)表征并分析该系列盘状苯并菲丙烯酸酯中间体的液晶相行为及组装的柱状有序结构。结果表明, 大多数己氧基苯并菲类丙烯酸酯中间体只形成结晶; 而丁氧基苯并菲类中间体则大都能呈现单向或双向互变型热致六方柱状液晶相, 以及一类典型的具有三维(3D)位置有序的六方柱状塑晶相。该类不对称取代的苯并菲丙烯酸酯盘状液晶相态结构与相行为关系的阐明, 将对(甲基)丙烯酸酯类可聚合功能性单体的设计合成以及加深对聚合制得侧链盘状液晶聚合物的多级有序相结构的认识和理解具有重要意义。

采用红外光谱、热重分析、紫外光谱和荧光光谱对侧链含查尔酮基团的聚(4-甲基丙烯酰氧基-4′-二甲氨基查尔酮)(PMADMAC)和聚(4-丙烯酰氧基查尔酮)(PAC)的光交联特性进行了研究。随着光照时间的增加, PMADMAC和PAC聚合物光致环加成反应迅速进行, 波长短的紫外线更易使得聚合物发生［2+2］环加成反应。与溶液状态相比, 固体薄膜状态下的光交联反应速率较慢。PMADMAC聚合物更容易发生光致环加成反应, 其光交联速率要比PAC聚合物快, 环加成反应也更彻底。采用荧光光谱研究了聚合物的发光特性, 发现PAC聚合物无荧光, 而PMADMAC聚合物具有溶剂极性敏感的荧光特性。在PMADMAC聚合物的稀溶液中, 随着365 nm紫外光照时间的增加, 荧光强度迅速降低, 其荧光特征波长在紫外光照射后发生蓝移。 PMADMAC和PAC聚合物的热稳定性较好, 光交联后形成热不稳定的环丁烷结构, 其热稳定性有所降低。

将具有低介电常数的丙烯酸酯树脂作为薄膜晶体管液晶显示器的钝化层整合到阵列基板中。与传统的SiNx薄膜(ε≈7)相比，丙烯酸酯树脂钝化层具有平坦的表面， 其低介电常数(ε≈4.5)可以降低器件的RC延迟，这都将有利于提高薄膜晶体管液晶显示器的开口率，从而提高显示器的亮度，降低能耗和制作成本。

通过在全息光场中聚合双丙烯酸酯形成具有指向性的分子网络, 所需全息辐射光场由双光束干涉方法产生。在全息光场作用下, 处于各向同性状态中的双丙烯酸酯单体中的介晶分子团被局域定向, 通过原位聚合具有指向状态的单体而形成高分子网络从而将该指向秩序锁定。在此过程中, 全息辐射同时具有两个功能: 既提供促成介晶分子团形成指向秩序的驱动力, 又是启动终端丙烯酸双键进行交联所需的光辐射。

低密度泡沫材料大多存在一定程度的密度不均匀性,这对其后续使用性能将带来不良影响。简述了ICF靶用聚丙烯酸酯泡沫的制备方法,对其密度不均匀性形成机理进行理论分析。在此基础上,改进其制备工艺,控制泡沫密度分布,并利用β射线检测技术,对制备工艺改进前后直径为mm量级的低密度聚丙烯酸酯泡沫柱进行密度分布表征。研究结果表明:改用聚四氟乙烯代替玻璃模具,有利于制得密度分布均匀的泡沫样品;选用最高的紫外光的能量,能促进自由基均匀分布,从而最终能够提高泡沫的密度均匀性。采用β射线对密度范围为10～100 mg·cm-3的TMPTA泡沫的密度均匀性进行表征,结果表明:随着泡沫密度的降低,密度均匀性越低,对制备工艺要求越高。

选用合适的丙烯酸酯体系的聚合物制备了PDLC样品,光电测试曲线表明其驱动电压可以低至25 V,改变聚合物中的稀释单体能够大幅降低PDLC的驱动电压。选用不同稀释单体的两种聚合物的介电常数及阻抗表明,聚合物的介电性能及阻抗为影响PDLC驱动电压的深层次原因,液晶的组分及PDLC的膜厚对PDLC的驱动电压也有一定影响。

合成了3种丙烯酸酯封端的取代苯甲酸以及其分别与4,4′-联吡啶和反式吡啶基乙烯自组装形成的双氢键液晶,采用傅立叶红外光谱(FTIR)和核磁共振法(1H-NMR)表征化合物的结构,使用偏光显微镜(POM)以及差示扫描量热仪(DSC)研究氢键液晶复合体的相转变行为。结果表明,在刚性液晶基元中引入氟原子会增加氢键液晶分子的宽度和降低分子的长径比对液晶材料的性能有很大影响,如降低氢键液晶的熔点以及清亮点等。另外,在柔性链末端引入丙烯酰氧基以及增加液晶基元的长度则会增加液晶分子的长度和规整性,提高氢键液晶复合体的相转变温度。

通过丙烯酸、2-甲基丙烯酸、巴豆酸与五氯苯酚的酯化反应实现了3种丙烯酸酯单体的掺杂改性合成,采用核磁共振和质谱测试技术对掺杂丙烯酸酯单体进行了表征。利用掺杂改性后的丙烯酸单体与季戊四醇四丙烯酸酯之间的共聚反应,结合超临界萃取技术,制备出理论密度为50 mg·cm-3、掺杂氯元素质量百分数平均值最高约为15%的掺杂丙烯酸酯聚合物泡沫。通过测定聚合物凝胶速率,初步探讨了掺杂丙烯酸酯单体与多元丙烯酸酯单体的共聚合反应机理。

报道了在μm量级圆柱状金柱腔中原位成型制备微孔泡沫的方法。在直径400 μm、长度700 μm、壁厚20 μm、两端开口的金柱腔中原位成型成功制备出密度为50 mg·cm-3、蜂窝直径不超过1 μm的多元丙烯酸酯聚合物微孔泡沫。干燥过程中泡沫没有明显收缩,在柱腔中填充紧密,无需后续机械加工。