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利用迈克尔加成反应制备新型的超支化聚合物

唐秀兰  
【摘要】: 超支化聚合物是一类高度支化的具有三维椭球状立体构造的大分子。由于具有传统线形聚合物所没有的低粘度、高流变、良好的溶解性及大量末端官能团等独特的结构和性能,近年来已成为高分子科学界研究的一个热点。十多年来,人们在合成方法、表征手段、应用及理论研究等方面取得了可喜的成就。但是,目前超支化聚合物的发展还存在着合成方法和所合成的聚合物种类有限,成本较高及结构可控性差等问题。 本论文采用“AD+CB_2”型迈克尔加成反应与缩合聚合反应的方法,合成了两大类含有大量末端羟基的新型超支化聚合物,即超支化聚(胺-酯)和超支化聚酯硫醚,对解决以上存在的问题做了一些有益的探索。通过核磁共振波谱、傅立叶红外光谱、差热分析、热失重分析及凝胶渗透色谱等分析手段,详细研究了聚合物的结构与性质。 通过严格控制投料比和优化反应条件,利用胺基/巯基与羟基对双键迈克尔加成反应活性的差别,在温和的条件下,丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸甲酯(AD)与2-氨基-2-乙基-1, 3-丙二醇/α-巯基甘油(CB_2)选择性地发生反应,生成高产率的AB_2中间体。这种中间体含有一个酯基(A)和两个羟基(B),在高温和催化剂存在下,进一步发生自缩聚反应生成超支化聚(胺-酯)和超支化聚酯硫醚。通过对不同催化剂催化效果的研究,研究结果表明,钛酸四丁酯具有很好的催化效果,能够在较短时间内产生高分子量的超支化聚合物。得到的超支化聚合物具有较低的粘度、良好的溶解性,较高的支化度,其值普遍分布在0.5-0.7之间。


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