收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

两亲性超支化聚合物的制备及溶液性质的研究

张国国  
【摘要】:超支化聚合物是一类拥有三维立体结构、高度支化的大分子,且有多端基、低熔点、流变性好、溶解性能优良和反应活性高等特点。相较于树枝状聚合物的合成,超支化聚合物在合成过程中不需要严格的保护/去保护步骤,有可能实现大规模工业化生产,因此对超支化聚合物的研究受到广泛关注。 超支化聚合物拥有众多活性端基,因此通过对其进行端基功能化可以得到拥有特殊性能的超支化聚合物。通过对超支化聚合物进行亲水或亲油改性得到的两亲性超支化聚合物是一类具有特殊结构和性能的新型两亲物,不同于传统表面活性剂以及线型两亲性大分子,两亲性超支化聚合物特殊的分子结构使其在溶液中显示特殊的单分子胶束性能以及自组装特性,使得探索其在小分子封装领域以及自组装领域的应用逐渐成为高分子科学领域研究的热点之一。 本文以丁二酸酐和二乙醇胺为原料合成AB_2单体,再通过三羟甲基丙烷与AB_2单体反应合成不同代数的端羟基超支化聚合物。并对合成条件进行了探索,主要考察反应时间、反应温度和催化剂用量对产物结构的影响。结果表明:控制反应温度为120℃,反应时间为8h,催化剂用量为3%(以AB_2单体的质量计)时,调节三羟甲基丙烷与AB_2单体的摩尔比分别为1﹕3、1﹕9、1﹕21、1﹕45时可以得到相应的1~4代端羟基超支化聚合物,通过核磁共振和红外光谱对产物的分子结构进行了表征,结果显示产物结构与预期分子相符。同时对产物在水及有机溶剂中的溶解性能进行了研究,结果显示末端羟基数目对产物的溶解性能有较大影响。 通过辛酰氯、月桂酰氯以及棕榈酰氯对三代超支化聚合物进行改性得到新型超支化聚合物表面活性剂(HBP-C8、HBP-C12、HBP-C16)。借助于现代检测手段如红外光谱、核磁共振(~1H NMR、~(13)C NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对产物的分子结构和相对分子质量以及相对分子质量分布进行了表征,结果表明,产物的分子结构与预期分子相符,且产物的相对分子质量分布较宽。采用差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)对产物的玻璃化温度和热稳定性能进行了研究,结果显示末端烷基链的长度对改性产物的玻璃化温度和热稳定性有着较大的影响。通过表面张力法探讨了超支化聚合物表面活性剂的表面张力,采用紫外分光光度法对产物的临界胶束浓度(CMC)进行了研究。结果显示得到的产物具有较好的表面活性,可以有效降低水的表面张力,同时显示出单分子胶束的特性而具有较低的临界胶束浓度,从而可以在较低浓度下封装亲水性的小分子。 采用棕榈酰氯对不同代数的端羟基超支化聚合物进行改性,得到拥有疏水性壳层和不同尺寸的亲水性内核的两亲性超支化聚合物。通过改变合成条件制备了拥有高接枝率的改性产物,在冰水浴下,混合溶剂(氯仿与吡啶的体积比为1﹕1)时,得到的产物的接枝率达到95%以上。通过~1H NMR、~(13)CNMR、红外光谱和GPC对产物的分子结构和相对分子质量以及相对分子质量分布进行了表征,结果显示产物分子结构与预期分子相符且相对分子质量随着支化度的增加逐渐增加,相应的相对分子质量分布较宽。采用DSC和TGA对产物的玻璃化温度和热稳定性能进行了研究,结果表明亲水性内核的尺寸变化对产物的玻璃化温度和热稳定性有着较大的影响。 制备的两亲性超支化聚合物拥有亲水性内核和疏水性壳层,从而可以在选择性溶剂中显示特殊的自组装性能,同时特殊的结构使其在溶剂中显示反相胶束的性能。本文选用四氢呋喃(THF)为溶剂,通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究了两亲性超支化聚合物在溶剂中的自组装性能。结果显示随着亲水性内核尺寸的变化,两亲性超支化聚合物在THF中可以形成单分子胶束、多分子胶束聚集体以及聚合物囊泡。选用甲基橙为目标分子,采用紫外-可见分光光度法对产物的相转移行为进行了研究,结果显示亲水性内核的尺寸以及外界pH值对相转移过程有着很大的影响。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邱藤,唐黎明,庹新林,由虎,王晓工,刘德山;端基结构对超支化聚合物静电吸附自组装行为的影响[J];高等学校化学学报;2004年05期
2 王继英,仇满德,张荣珍,巴信武;超支化聚酯分子质量及其分布的测定[J];胶体与聚合物;2004年01期
3 李胜方;付新建;付继芳;;超支化聚合物的合成与应用[J];精细石油化工进展;2005年06期
4 刘安军;强西怀;田灵;胡智锋;章川波;;异氰酸酯型树枝状大分子的合成及应用[J];现代化工;2006年10期
5 王海侨;王换方;卢红斌;路春亮;李效玉;;一种新型超支化蓝光聚合物的合成[J];高等学校化学学报;2007年02期
6 林金娜;侯有军;曾幸荣;;超支化聚合物及其在UV固化涂料中的应用[J];涂料工业;2007年07期
7 王学川;卢先博;强涛涛;;超支化聚氨酯的研究进展[J];西部皮革;2009年07期
8 冯钦邦;李振华;刘莉;;SiO_2基超支化聚合物的研究及应用进展[J];广东化工;2009年06期
9 高开元;张爱波;栾静繁;;超支化研究进展及应用[J];材料科学与工程学报;2010年01期
10 许文静;;超支化聚合物在纳米材料中的应用[J];甘肃石油和化工;2007年02期
11 高超,钱卉,王寿柏,孔浩,王蜀珺,颜德岳;用ATRP法构筑核壳型梯度极性的多羟基多臂星状超支化聚合物及聚合物刷——三层聚合物刷的合成与表征[J];高分子学报;2004年06期
12 佀庆法,范晓东,王欣,王生杰;可紫外光固化的超支化聚硅氧烷合成及固化研究[J];高分子学报;2005年06期
13 王学川;强涛涛;任龙芳;赵雅婷;冯见艳;;超支化聚合物铬鞣助剂的合成及应用[J];中国皮革;2006年05期
14 孙宁;董磊;程兰兰;任碧野;童真;;超支化聚合物在功能材料中的应用[J];化工时刊;2006年08期
15 田灵;陈国平;强西怀;章川波;;异氰酸酯型超支化聚合物的制备及其在皮革工业中的应用前景[J];中国皮革;2006年23期
16 赵辉;罗运军;;超支化聚合物在塑料中的应用[J];塑料工业;2007年S1期
17 姚畅;陈爱芳;曾少敏;徐祖顺;易昌凤;;“活性”/可控聚合制备超支化聚合物[J];材料导报;2007年S3期
18 许文静;王保安;;超支化聚合物应用于纳米材料的研究进展[J];焦作师范高等专科学校学报;2007年03期
19 赵辉;罗小军;罗运军;;超支化聚合物接枝改性碳纳米管及其分散性能[J];应用化学;2008年11期
20 秦红;周建;安业娜;祁波;;超支化聚(酰胺-酯)的合成及其光致变色性能研究[J];胶体与聚合物;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄旭;张炜栋;;超支化聚合物对聚丙烯纤维染色的影响[A];“五洋杯”2010年江苏纺织学术论文集[C];2011年
2 高适;刘永静;杨阳;程振兴;;氢键酸性超支化聚合物对沙林敏感效应的研究[A];公共安全中的化学问题研究进展(第二卷)[C];2011年
3 潘才元;孙淼;杨文;;含氮超支化聚合物和纳米粒子的合成及表征[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
4 董文勇;李勇进;周永丰;颜德岳;;双亲水型超支化聚合物调控碳酸钙的仿生矿化研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 韩金;赵博;高燕琴;唐爱金;高超;;一锅“全点击化学”法合成超支化聚合物[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 华志博;石建兵;佟斌;董宇平;;含羟甲基超支化聚苯的合成及其对酚醛树脂的改性[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 周永丰;陶伟;刘勇;颜德岳;;超分子超支化聚合物的合成及其自组装行为研究[A];中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集[C];2012年
8 贾秀丽;刘敬成;张刚林;金帅甬;江金强;刘晓亚;;巯基链转移聚合法合成超支化聚合物[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
9 周永丰;靳海宝;刘勇;颜德岳;;超支化聚合物和纳米管的多级自组装研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 陈朝见;刘公岩;计剑;;基于超支化聚合物的可逆光响应胶束的组装与解组装[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 强涛涛;超支化聚合物的制备及其对超细纤维合成革卫生性能的影响[D];陕西科技大学;2010年
2 董文勇;基于超支化聚合物构建微/纳米结构[D];上海交通大学;2011年
3 刘进军;含酮和芴单元超支化聚合物的合成及其性能研究[D];河北大学;2010年
4 孙淼;双烯单体的超支化聚合反应和叔胺基荧光超支化聚合物的合成和应用[D];中国科学技术大学;2013年
5 杨文;荧光超支化聚合物的合成与应用[D];中国科学技术大学;2010年
6 俞丙然;酸碱可控超分子超支化聚合物的合成、表征及荧光特性的研究[D];兰州大学;2013年
7 廖峰;UV固化超支化聚合物的合成及其二氧化硅杂化涂层的制备与性能研究[D];华南理工大学;2012年
8 张德锁;超支化聚合物纳米材料的制备及对纺织品的改性研究[D];苏州大学;2013年
9 孙宁;超支化水性聚氨酯的合成、表征及应用[D];华南理工大学;2011年
10 汤威宜;新型含氟涂层材料的合成及其在棉织物上的应用[D];东华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐宇华;D-π-A结构的超支化聚合物和线型双给体有机染料的合成及光伏性能研究[D];湘潭大学;2010年
2 孙心克;环境敏感性超支化聚合物的设计合成及其在药物控释中的应用研究[D];浙江理工大学;2012年
3 张鹏飞;超支化聚合物的合成与改性及其在涂料上的应用[D];兰州理工大学;2012年
4 董旭;超支化聚合物的合成、功能化研究及应用[D];青岛科技大学;2012年
5 徐芳丽;酶促合成超支化聚合物、聚氨基酸及其性质研究[D];浙江大学;2013年
6 高群艳;超支化聚合物的制备及其在木棉纤维活性染料染色中的应用研究[D];上海工程技术大学;2014年
7 陈俊毅;具有内核分子的100%支化度超支化聚合物的合成和表征[D];东北大学;2010年
8 唐秀兰;利用迈克尔加成反应制备新型的超支化聚合物[D];燕山大学;2010年
9 张国国;两亲性超支化聚合物的制备及溶液性质的研究[D];陕西科技大学;2013年
10 尹黎;超支化聚酰胺—胺的合成及其防沾色性能研究[D];东华大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 本报记者 毛雨森 本报通讯员 一凡;“不断取得新成果是我一生的追求”[N];南通日报;2010年
2 本报记者 李宏乾;在创新中收获 在收获中发展[N];中国化工报;2010年
3 记者 陈磊;国家科技奖呈现六大亮点[N];科技日报;2010年
4 ;2009年度国家科学技术奖部分化工类获奖项目名单[N];中国化工报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978