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两亲性超支化聚合物的制备及其对甲基橙的相转移

作　者: 计艳丽
导　师: 巴信武
学　校: 河北大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 两亲性超支化聚合物 反相胶束 相转移 相转移动力学 乳液聚合
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


超支化聚合物具有低黏度、无链缠结和溶解性好等优点。由于超支化大分子内部及表面存在大量的活性点,能够在其分子上引入不同性能的基团,使其具备多种功能性。两亲性超支化聚合物作为一种功能性聚合物,被应用于众多领域之中。本文分别用端基改性法和自由基乳液共聚合法,制备了不同的两亲性超支化聚合物,并将其作为相转移剂,考察了其对染料分子甲基橙的相转移能力。本论文共分三章,其主要内容如下：第一章：绪论。对近年来两亲性超支化聚合物的研究现状,即聚合物的性能、合成方法及其应用领域等进行了简要回顾。第二章：用十八酰氯对不饱和超支化聚(酰胺-酯)(HBP)的端羟基进行改性,得到两亲性超支化聚合物HBP-C18。此两亲性超支化聚合物具有核—壳结构,超支化大分子核具有亲水性,长烷基链组成的壳层具有疏水性,在二氯甲烷有机相中可以形成反相胶束。以甲基橙(MO)为指示小分子,探讨了聚合物HBP-C18对客体小分子的相转移能力,其相转移率随其浓度的增加而增加,并且具有很强的pH响应性。第三章：利用已制备的两亲性超支化聚合物HBP-C18-3对甲基橙相转移动力学的实验,研究了聚合物浓度,体系温度及水相pH值等因素对其相转移动力学行为的影响。结果表明,两亲性超支化聚合物HBP-C18-3对甲基橙的相转移动力学过程分为两个阶段,第一阶段符合Lagergren一级动力学方程,第二阶段符合Lagergren二级动力学方程。同时,相转移速率随聚合物浓度的增加而降低；随体系温度的升高先下降再升高；随水相pH值的降低而升高。第四章：采用乳液聚合方法制备了含超支化聚(酰胺—酯)(HBP)大分子、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)的两亲性三元共聚物。考察了HBP大分子单体的含量对乳液的稳定性和聚合转化率的影响。用扫描电镜观察了聚合过程中乳胶粒子的大小和形态变化,并用FTIR、DSC对聚合物的结构及热性能进行了表征。同时,考察了P(HBP/St/BA)对水中客体小分子甲基橙的转移率。研究结果表明,含有超支化大分子单体的三元乳液聚合过程和成核机理都符合经典乳液聚合。当HBP含量从0%增加到3%时,三元共聚物的玻璃化转变温度从51.1℃增加到55.5℃。相转移率的测定表明,所得共聚物P(HBP/St/BA)具有两亲性。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-12
第1章 绪论  12-23
  1.1 引言  12
  1.2 两亲性超支化聚合物的合成  12-15
    1.2.1 端基改性法  12-13
    1.2.2 超支化大分子引发聚合法  13-15
    1.2.3 接枝共聚法  15
  1.3 两亲性超支化聚合物及其溶液特性  15-17
    1.3.1 溶解性  16
    1.3.2 表面活性  16
    1.3.3 溶液中的聚集形态  16-17
    1.3.4 选择性捕获客体小分子能力  17
  1.4 两亲性超支化聚合物的应用  17-22
    1.4.1 在金属纳米粒子封装及催化领域中的应用  18-19
    1.4.2 在医用及生物材料领域中的应用  19-20
    1.4.3 在染料领域中的应用  20-21
    1.4.4 在聚合物薄膜领域中的应用  21-22
  1.5 本文研究的主要内容及意义  22-23
第2章 两亲性不饱和超支化聚(酰胺—酯)的制备及其相转移行为的研究  23-35
  2.1 引言  23-24
  2.2 实验部分  24-26
    2.2.1 仪器及药品  24
    2.2.2 单体的合成  24
    2.2.3 超支化不饱和聚(酰胺—酯)的合成  24-25
    2.2.4 羟值的测定  25
    2.2.5 两亲性超支化不饱和聚(酰胺—酯)的合成  25-26
    2.2.6 相转移实验  26
  2.3 结果与讨论  26-34
    2.3.1 超支化不饱和聚(酰胺—酯)HBP的结构表征  26-27
    2.3.2 两亲性超支化不饱和聚(酰胺—酯)HBP-C18的结构表征  27-28
    2.3.3 聚合物的溶解性  28
    2.3.4 两亲性超支化聚合物对甲基橙的相转移  28-34
  2.4 小结  34-35
第3章 两亲性不饱和超支化聚(酰胺—酯)对甲基橙的相转移动力学  35-44
  3.1 引言  35
  3.2 实验部分  35-36
    3.2.1 实验材料  35
    3.2.2 相转移动力学实验  35-36
    3.2.3 动力学模型  36
  3.3 结果与讨论  36-43
    3.3.1 相转移动力学模型的确定  36-37
    3.3.2 两亲性超支化聚合物浓度对相转移速率的影响  37-39
    3.3.3 温度对相转移速率的影响  39-42
    3.3.4 水相pH值对相转移速率的影响  42-43
  3.4 小结  43-44
第4章 含超支化大分子的两亲性三元共聚物的制备及表征  44-51
  4.1 引言  44
  4.2 实验部分  44-46
    4.2.1 主要原料  44
    4.2.2 共聚物的制备  44-46
  4.3 结果与讨论  46-50
    4.3.1 乳液体系的稳定性  46
    4.3.2 乳液聚合过程与聚合机理  46-48
    4.3.3 聚合物的结构表征  48-49
    4.3.4 聚合物的热性能  49
    4.3.5 聚合物对甲基橙的相转移  49-50
  4.4 小结  50-51
参考文献  51-55
致谢  55

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物的化学性质
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