本文關(guān)鍵詞：基于寡聚乙二醇的支化溫敏型聚合物的合成與性能研究

  更多相關(guān)文章： 溫敏型聚合物 鏈柔順性 寡聚乙二醇 支化聚合物 分子量效應(yīng)

【摘要】：由于溫敏型聚合物具有特殊的溫度響應(yīng)性能,使其成為智能高分子研究的熱點之一。但目前的研究工作大部分都基于柔性鏈聚合物或半剛性鏈聚合物,甚少探討鏈柔順性介于柔性鏈與半剛性鏈之間的中間狀態(tài)。本論文在前人已合成的半剛性鏈溫敏型聚合物的基礎(chǔ)上,減少側(cè)基的空間位阻,設(shè)計并合成了一系列具有不同乙氧鏈長度的溫敏型聚合物,探討其結(jié)構(gòu)與本體及溶液性質(zhì)的關(guān)系。本論文的主要研究工作如下:1.設(shè)計并合成了一系列具有不同乙氧基長度的支化苯乙烯類單體,分別為3,4,5-三(2-甲氧基乙氧基)苯乙烯(STEO-1)、3,4,5-三[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]苯乙烯(STEO-2)以及3,4,5-三{2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基}苯乙烯(STEO-3)。利用1H NMR、13C NMR、MALDI-TOF-MS等測試手段對單體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行了表征。同時采用傳統(tǒng)自由基聚合的方法合成了一系列均聚物PSTEO-n(n=1,2,3)。采用1H NMR、GPC等對化學(xué)結(jié)構(gòu)和相對分子質(zhì)量進行表征,表明均聚物PSTEO-n(n=1,2,3)具有相近的相對分子質(zhì)量和分子量分布。另外還通過TGA、DSC、POM以及1D WAXD等表征手段探討聚合物PSTEO-n(n=1,2,3)的本體性質(zhì)。測試結(jié)果表明:(1)聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性,分解溫度Td均在360 oC以上;(2)隨著乙氧鏈長度增長,聚合物的玻璃化溫度Tg從5.44 oC降低至-48.03 oC;(3)聚合物在室溫下不存在結(jié)晶或液晶等有序結(jié)構(gòu),只存在很低的有序度,為無定形態(tài)。2.利用變溫紫外分光光度計對單體STEO-n(n=1,2,3)及其均聚物PSTEO-n(n=1,2,3)的溶液性質(zhì)進行研究。所有單體和聚合物在水溶液中均表現(xiàn)出溫敏性,并且隨著乙氧鏈長度增加,單體和聚合物的親水性增強,濁點升高,即Tcp-STEO-1Tcp-STEO-2Tcp-STEO-3及Tcp-PSTEO-1Tcp-PSTEO-2Tcp-PSTEO-3。另外,單體濁點對濃度的依賴性很大,濃度分別為5 mg mL-1與20 mg mL-1的單體STEO-1溶液濁點溫度差達41.9 oC。單體溶液濁點與濃度的依賴關(guān)系受乙氧鏈長度的影響不大。但在不同濃度聚合物水溶液中的濁點變化程度與單體存在差別。隨著乙氧鏈長度增加,聚合物溶液濁點對濃度的依賴性減小,濃度分別為1 mg mL-1與20 mg mL-1的聚合物PSTEO-3溶液濁點溫度差僅為1.7 oC。其次,無機鹽的引入會引起聚合物溶液發(fā)生不同程度的鹽析或鹽溶效應(yīng)。在相同陰離子濃度下,聚合物PSTEO-3的鹽析作用比PSTEO-2大,但鹽溶作用卻比PSTEO-2小。再者,酸性或堿性溶液會造成聚合物溶液濁點略微下降,且PSTEO-3受pH的影響比PSTEO-2大,但兩者在酸性或堿性溶液中均具有良好的穩(wěn)定性。3.通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合方法合成了三個具有不同分子量的聚合物PSTEO-n(n=1,2,3)系列,并研究了分子量效應(yīng)對聚合物溶液性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,聚合物濁點隨分子量增加而降低,并且乙氧鏈越長,在低分子量區(qū)域濁點對分子量的依賴性越大。對不同分子量的PSTEO-2和PSTEO-3在不同濃度的溫敏性行為測試發(fā)現(xiàn),低分子量的聚合物溶液濁點對濃度依賴性大,且依賴性隨分子量增加而降低。
【關(guān)鍵詞】：溫敏型聚合物 鏈柔順性 寡聚乙二醇 支化聚合物 分子量效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ317;TB381
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-28
• 1.1 引言10
• 1.2 溫敏型聚合物10-17
• 1.2.1 聚[N-取代(甲基)丙烯酰胺]類溫敏型聚合物10-12
• 1.2.2 聚(烷氧基)類溫敏型聚合物12-14
• 1.2.3 聚(膦腈)類溫敏型聚合物14-16
• 1.2.4 聚(吡咯烷酮)類溫敏型聚合物16-17
• 1.2.5 其他溫敏型聚合物17
• 1.3 溫敏型聚合物的相轉(zhuǎn)變機理17-19
• 1.4 聚合物溫敏性行為的調(diào)控19-26
• 1.4.1 聚合物的分子結(jié)構(gòu)19-21
• 1.4.2 與第二單體共聚21-24
• 1.4.3 聚合物的溶液環(huán)境24-26
• 1.5 課題的提出及意義26-28
• 第2章 寡聚乙二醇類支化溫敏型聚合物(PSTEO-n)的合成及本體性質(zhì)研究28-44
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實驗試劑與測試29-30
• 2.2.1 實驗試劑與材料29
• 2.2.2 測試儀器與條件29-30
• 2.3 實驗部分30-37
• 2.3.1 單體STEO-n及聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)的合成30-37
• 2.4 結(jié)果與討論37-42
• 2.4.1 單體STEO-n及聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)的合成與表征37-40
• 2.4.2 聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)的本體性質(zhì)40-42
• 2.5 本章小結(jié)42-44
• 第3章 單體STEO-n及聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)的溫敏性行為研究44-63
• 3.1 引言44
• 3.2 實驗試劑與測試44-45
• 3.2.1 實驗試劑與材料44-45
• 3.2.2 測試儀器與條件45
• 3.3 實驗部分45-46
• 3.3.1 單體STEO-n及聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)水溶液的配制45-46
• 3.4 結(jié)果與討論46-61
• 3.4.1 單體STEO-n及聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)溶液溫敏性行為研究46-56
• 3.4.2 無機鹽對聚合物PSTEO-n (n=2, 3)水溶液溫敏性行為的影響56-59
• 3.4.3 酸堿性對聚合物PSTEO-n (n=2, 3)水溶液溫敏性行為的影響59-61
• 3.5 本章小結(jié)61-63
• 第4章 分子量效應(yīng)對溫敏型聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)溫敏性行為的影響63-77
• 4.1 引言63
• 4.2 實驗試劑與測試63-64
• 4.2.1 實驗試劑與材料63-64
• 4.2.2 測試儀器與條件64
• 4.3 實驗部分64-66
• 4.3.1 不同分子質(zhì)量的聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)的合成64-65
• 4.3.2 聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)三硫代酯端基的脫除65
• 4.3.3 相同濃度聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)水溶液的配制65
• 4.3.4 不同濃度聚合物PSTEO-n (n=2, 3) 水溶液的配制65-66
• 4.4 結(jié)果與討論66-75
• 4.4.1 聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)的結(jié)構(gòu)表征66-68
• 4.4.2 不同分子量聚合物PSTEO-n (n=1, 2, 3)溶液的溫敏性行為研究68-75
• 4.5 本章小結(jié)75-77
• 總結(jié)與展望77-79
• 參考文獻79-89
• 致謝89-90
• 個人簡歷90

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本文編號：1089380