2.6接触角分析

固定剂与粉尘的接触角能非常直观地体现固定剂对粉尘的润湿能力，测定不同单体比例的共聚物水溶液与PTI-A2粉尘的接触角，结果如图8所示。

由图8可知，共聚物水溶液与PTI-A2粉尘的接触角均<90°，随着VTES用量的增大，固定剂与PTI-A2粉尘片的接触角逐渐减小。当n(VTES)∶n(AM)由0增加到20∶100时，接触角从24.8°降低至11.9°，主要是因为VTES用量的增加赋予了共聚物水溶液更低的表面张力，而PTI-A2粉尘具有较高的表面张力，因而接触角越来越小。固定剂与粉尘片的接触角越小，表明固定剂能更好地润湿气溶胶粉尘颗粒，在空气中固定剂与气溶胶粉尘颗粒能更好地粘附。

图8固定剂/粉尘的接触角

2.7气溶胶沉降固定性能分析

将张世锋等制备的高黏度气溶胶压制剂（黏度2502 mPa·s）和本文制备的低黏度气溶胶固定剂（选取PAM-b-PVTE-2配制成20%固含量，黏度7.2 mPa·s）进行雾化喷淋实验，并对粒径范围在0.5~20μm的气溶胶颗粒进行检测，结果如图9所示。

a—雾化喷淋张世锋等制备的高黏度气溶胶压制剂；b—雾化喷淋本文制备的低黏度气溶胶固定剂；c—自然沉降

图9气溶胶粒子数浓度随时间的变化

由图9可知，在自然沉降过程中，气溶胶沉降速度较慢，自然沉降20 min时，气溶胶粒子数浓度从4647.08粒子数/cm3降至3113.01粒子数/cm3，自然沉降率33.01%；雾化喷淋张世锋等制备的气溶胶压制剂后，气溶胶粒子数浓度在前10 min内急剧降低，从4508.5粒子数/cm3降低到了1566.2粒子数/cm3，10 min以后气溶胶粒子数浓度下降趋势逐渐平缓，20 min时降低到1338.31粒子数/cm3，沉降固定效率为70.32%；雾化喷淋本文制备的气溶胶固定剂后，气溶胶粒子数浓度在前2 min内快速降低，在2~18 min内气溶胶粒子数浓度呈现先缓慢后快速的交替下降趋势，这是由于气溶胶压制剂黏度较低，雾化喷淋后的液滴颗粒较小，雾化喷淋后先有一部分颗粒较大的液滴快速沉降，并在沉降过程中对气溶胶粉尘颗粒进行粘附、捕捉，因此在雾化喷淋初始时，气溶胶粒子数浓度先急剧降低；而颗粒较小的液滴仍然悬浮在空气中，发生布朗运动，液滴逐渐与粉尘结合，发生沉降，一部分液滴与粉尘结合的液滴相互结合，由于重力作用迅速沉降，剩余液滴仍然悬浮在空气中，继续发生布朗运动，直至发生沉降。雾化喷淋气溶胶压制剂20 min时，气溶胶粒子数浓度从最初的4787.44粒子数/cm3降至428.81粒子数/cm3，沉降固定效率为91.04%。预期可用作涉核环境下放射性气溶胶沉降固定剂。

3结论

用RAFT法制备了PAM-b-PVTES两亲性嵌段共聚物，通过FTIR、1HNMR、GPC、DSC对共聚物的结构进行了表征。结果表明，该共聚物是嵌段结构。共聚物水溶液表面张力测试表明，VTES的引入能有效地降低共聚物水液的表面张力，从68.49 mN/m降低到40.44 mN/m，表面张力越小越易与气溶胶粉尘颗粒粘附；随着链转移剂用量的减少，共聚物相对分子质量增加，共聚物水液的黏度也逐渐增加，从3.7 mPa·s升高到8.1 mPa·s。因此，通过控制链转移剂的用量能达到控制共聚物水液黏度的目的；通过接触角测试可知，接触角均<90°，最低可达到11.9°，共聚物水溶液对粉尘具有较好的润湿作用；气溶胶沉降固定实验表明，雾化喷淋低黏度气溶胶固定剂对气溶胶具有较好的压制沉降性能，20 min时沉降固定效率为91.04%。使用RAFT法可制备得到低黏度、低表面张力的共聚物水溶液，其为便捷地控制和去除低浓度放射性气溶胶粉尘颗粒提供了一种有效的手段。

气溶胶固定剂PAM-b-PVTES合成路线及GPC、DSC、表面张力等性能测试（一）

气溶胶固定剂PAM-b-PVTES合成路线及GPC、DSC、表面张力等性能测试（二）

气溶胶固定剂PAM-b-PVTES合成路线及GPC、DSC、表面张力等性能测试（三）

气溶胶固定剂PAM-b-PVTES合成路线及GPC、DSC、表面张力等性能测试（四）