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端酯基超支化聚酯的合成及其性能研究

岳利培  
【摘要】:超支化聚合物是一种有着独特的三维树枝状及球状结构的高度支化的大分子。由于其具有大量的末端反应基团、低粘度以及高溶解度等特点,近年来得到了科技界及工程界越来越多的关注。作为超支化聚合物中的重要一员,超支化聚酯在涂料、树脂、药物载体、聚合物共混等领域取得了重要的应用。本文利用偏苯三酸酐、一缩二乙二醇醚、甲醇等原料合成了一系列端基为酯基的芳香族超支化聚酯,对其结构与性能进行了表征,并研究了他们对PVC的增塑效果。 利用偏苯三酸酐、一缩二乙二醇醚、甲醇为原料,通过一步法合成了一系列超支化聚酯。当单体中一缩二乙二醇醚与偏苯三酸酐的摩尔比为1:1、1.1:1、1.2:1的时候,得到三种超支化聚酯HBPE-1,HBPE-2,HBPE-3。研究了超支化聚酯的溶解性,发现其易溶于有机溶剂四氢呋喃、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,能溶于邻苯二甲酸二辛酯等与超支化聚酯具有相似结构的有机酯类溶剂,不溶于甲醇、乙醇等常见醇类有机溶剂。利用傅里叶变换红外光谱、1H核磁共振谱表征了超支化聚酯的结构;结合1H核磁共振谱计算了超支化聚酯的支化度;使用凝胶渗透色谱法表征了超支化聚酯的分子量及其分布;通过差示扫描量热法及热失重法表征了超支化聚酯的热性能。当单体中一缩二乙二醇醚与偏苯三酸酐的摩尔比为1.1:1的时候,HBPE-2具有更高的支化度、更低的玻璃化转变温度、更好的耐热性、兼具分子量大与分子量分布窄的特点。 将HBPE-2用作PVC增塑剂并与传统增塑剂DOP作对比,通过DSC、TGA、断裂伸长率、冲击强度、表征增塑效果,利用SEM研究增塑剂与PVC的共混均匀性。发现当超支化聚酯在PVC中的含量不超过30%的时候,其增塑效果优于DOP、超支化聚酯与DOP(1:1)复配增塑剂;当超支化聚酯在PVC中的含量达到40%的时候,其增塑效果低于超支化聚酯与DOP(1:1)复配增塑剂。对PVC进行高温挥发性测试及常温浸润性析出测试,结果表明超支化聚酯作增塑剂的时候在使用过程中没有析出,可以替代传统增塑剂DOP。


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