RAFT聚合法制备松香基聚合物及其结构与性能研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hongmusong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
松香是我国重要的林化产品,具有生物可降解性,可再生,来源丰富等优点。将松香应用于高分子材料的合成是松香高值化利用的一个重要方向,特别是通过化学修饰将松香及其衍生物转化成聚合物单体,进而通过可控聚合反应合成基于松香的功能性聚合物材料已成为该领域一个重要的研究热点。本文以脱氢枞酸为原料,首先合成了具有丙烯酸酯官能团的松香基单体,然后通过RAFT聚合技术,结合松香单体固有的刚性结构和疏水特性,设计和制备出基于松香的接枝共聚物弹性体和两亲性的嵌段共聚物,并在此基础上进一步研究了松香单体和苯乙烯的分散聚合。得到的主要结论如下:通过RAFT聚合方法将松香基单体脱氢枞酸(甲基丙烯酰氧基-β-羟基丙基)酯(DAGMA)和甲基丙烯酸月桂酯(LMA)引入到乙基纤维素骨架上得到一系列的松香接枝共聚物。在这个制备过程中,首先通过酯化反应合成乙基纤维素基大分子RAFT试剂,然后在乙基纤维素基大分子上进行RAFT聚合反应,通过调整DAGMA、LMA和RAFT大分子试剂的摩尔配比来调控松香接枝共聚物的分子结构,最终合成玻璃化转变温度(Tg)可调的乙基纤维素接枝共聚物EC-g-P(DAGMA-co-LMA)。采用1H NMR、GPC系统研究了大分子RAFT试剂和接枝共聚物的结构;并利用TGA、DSC、UV-vis,DMA、万能实验拉力机等手段表征了接枝共聚物的热力学性能、紫外吸收特性和机械性能。研究结果表明,松香单体的引入,使接枝共聚物具有更好的热稳定性,并且Tg随着松香基单体摩尔比例增加而增大,接枝共聚物具有紫外吸收特性。利用HDI对共聚物EC-g-P(DAGMA-co-LMA)进行交联,测试发现交联后接枝共聚物表现出良好的弹性性能,弹性恢复系数达到90%。通过RAFT聚合方法制备基于松香的两亲性嵌段共聚物,首先通过RAFT聚合获得亲水的聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)均聚物,然后利用PEGMA均聚物作为大分子RAFT试剂,进一步进行DAGMA的RAFT聚合反应,合成了基于松香的两亲性嵌段共聚物PPEGMA-b-DAGMA。通过核磁共振氢谱、红外光谱、GPC等方法表征共聚物结构。RAFT聚合反应动力学研究发现该聚合过程动力学曲线符合一级线性关系,这证实了聚合过程是可控的。TGA和UV-vis研究结果表明松香链段引入嵌段共聚物后,嵌段共聚物显示出紫外吸收特性和更高的热稳定性。应用表面张力仪、DLS和TEM等研究表明嵌段共聚物在水溶液中存在自聚集行为,嵌段共聚物能够聚集成为球形结构的胶束,并且随着松香疏水链段的长度增加,形成的球形胶束直径越大,胶束粒径从97 nm增大到142 nm。此外,嵌段共聚物对模型药物DOX的载药实验表明,胶束具有载药功能。随后,以两亲性嵌段共聚物PPEGMA-b-DAGMA为分散稳定剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,进行苯乙烯(St)的分散聚合,制备了一系列具有良好单分散性、稳定的聚苯乙烯(PS)聚合物微球。本论文通过改变分散稳定剂PPEGMA-b-DAGMA的用量、引发剂AIBN浓度、单体苯乙烯用量、分散介质及反应温度等条件系统研究了对聚苯乙烯微球的尺寸形貌的影响。通过FT-IR、DLS、FE-SEM、GPC等表征手段分析聚苯乙烯微球的结构,研究结果表明乙醇-水体系作为反应介质制备得到的微球分布更均一,大小为90 nm。PS微球粒径随着分散剂用量增大粒径减小,单体浓度越高,体系得到双峰分布的PS微球。引发剂用量越大,聚合物分子量变小。温度过高或过低都不利于聚合反应的进行,比较合适的反应温度为70 ℃。最后,以DAGMA为单体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散稳定剂、AIBN为引发剂、异丙醇/水为反应分散介质、采用分散聚合法制备了单分散的聚脱氢枞酸(甲基丙烯酰氧基-β-羟基丙基)酯(PDAGMA)微球,并用交联剂进行交联用于芦丁溶液的吸附。采用FT-IR、1HNMR、GPC、SEM、TGA对聚合物微球的结构及微球的形貌和尺寸进行表征,研究了分散剂用量、单体浓度、反应温度对PDAGMA聚合物微球粒径大小及分布的影响。研究结果表明单体DAGMA在醇/水介质中能够发生聚合反应,测得聚合物的相对分子质量约为55000 g/mol。经过优化实验方案,可以获得粒径分散度为1.014,粒径大小1.37μn的聚合物微球。该微球经过交联后,松香聚合物微球的热稳定性提高,并且对芦丁溶液的吸附量达到12.3 mg/g。另外,以上述大分子PPEGMA作为分散稳定剂和链转移剂进行DAGMA的分散聚合,能够得到稳定的,粒子尺寸从2.05 μm到0.92 μm的分散聚合物微球,随着所用的PPEGMA的疏水链的增长,得到的聚合物微球的粒径减小。
其他文献
小微企业是我国创造社会财富的主体之一,在解决百姓就业、推动国民经济平稳快速发展、促进社会和谐等方面,扮演着不可或缺的角色。近几年,国家对小微企业的帮助和扶持的力度越来越大,包括减税、降费、扩宽小微企业直接融资渠道等,着力解决当前小微企业发展中的难题。在这个过程中,本人身为一名银行工作人员,可以明显的感觉到,小微企业融资难、融资贵这一突出问题,现今已发生了巨大的改变。小微企业申请银行贷款“无路可寻”
目的用冠状动脉造影对比运动平板试验评价运动平板试验对冠心病的诊断价值。方法对符合运动平板试验适应症的临床可疑冠心病100例,行12导联平静心电图、运动平板试验及冠脉造
目的本论文旨在研究miR-181a对慢性髓细胞白血病(chronic myeloid leukemia,CML)干/祖细胞生长和酪氨酸激酶抑制剂(TKI)反应的影响,并初步探讨其作用机制。CML是由BCR/ABL融
同频载干比(C/I)是衡量无线通信系统的重要指标,与场强结合起来更能反映GSM-R网络的运用状态。但同频干扰信号与有用信号在频域叠加在一起,难以用场强接收机和频谱仪测量C/I
视觉传达设计离不开媒介的传播,新媒体传播的普及、自媒体的兴起、纸媒体的成熟使视觉传达来到全媒体时代,不仅影响了人们的生活习惯、阅读方式,也给中国民间美术的普及、传
太阳能跟踪控制系统是提高太阳能利用率的主要途径,在太阳能发电领域已经得到广泛应用。碟式太阳能光热发电跟踪控制系统的关键技术在于使太阳光线始终垂直照射在碟式聚光器
本文在文献综述的基础上,对西北五省交通基础设施投资的经济增长效应进行分析,然后选取了西北五省“十一五”到“十三五”期间交通基础设施的营运里程、客运量、货运量三个指
我国农业传统物流模式在交易成本、交易效率和农产品增值方面与第三方物流模式有较大差距,因此第三方物流模式应成为当前农产品物流发展的主要模式。然而,我国农业第三方物流
随着课程改革的逐步深入,阅读在语文教学中的重要性渐趋凸显。课外阅读题材新颖,内容丰富,形式多样,是课内阅读的有益补充和有效延伸,对提升学生阅读品位、培养语感、提高审
本文以秦汉赋役制度为研究对象,结合出土简牍与传世文献,从户等与赋税征收的关系、财产税、《徭律》、《发征律》、官徒的管理与调拨、官署人力的构成以及简牍所见“冗”“更