基于羟乙基纤维素的全降解双亲接枝共聚物的研究

论文摘要

用不相容的油溶性疏水单体直接对水溶性纤维素醚衍生物-羟乙基纤维素进行疏水改性,是非常困难的。若简单地将油溶性单体用机械搅拌的方式分散到水相中聚合,将会导致非均相反应的发生,聚合到大分子链上的疏水基团含量会很低。本文通过对羟乙基纤维素硅烷化,然后在有机溶剂中对羟乙基纤维素进行疏水改性合成了羟乙基纤维素接枝聚己内酯和羟乙基纤维素接枝聚丙交酯两种双亲全降解共聚物。首先,以六甲基二硅胺烷（HMDS）为硅烷化试剂,成功的合成了三甲基硅基羟乙基纤维素。采用红外光谱（FTIR）及核磁共振谱（NMR）对产物的结构进行了表征。并考察了反应温度,反应时间,共溶剂等因素对合成三甲基硅基羟乙基纤维素甲硅烷基化率的影响。并研究了三甲基硅基羟乙基纤维素的耐热性及溶解性。三甲基硅基取代后纤维素醚的氢键破坏,结构进一步松散,因此在甲苯,四氢呋喃等有机溶剂溶解度大大增加。进一步,通过改性保护,接枝,脱保护再生三步法,首次成功的制备了两亲性全降解接枝聚合物-羟乙基纤维素接枝聚己内酯（HEC-g-PCL）和羟乙基纤维素接枝聚丙交酯（HEC-g-PLA）。利用FTIR和1H-NMR确定了产物的结构。并进一步研究了共聚物HEC-g-PCL溶液的流变性质及表面张力。结果表明,共聚物HEC-g-PCL有较好的增稠效果。共聚物表面张力呈现较为复杂的行为。对共聚物进行荧光光谱法研究,表明了共聚物间PCL链段形成了疏水缔合结构。对共聚物HEC-g-PLA溶液的胶束化行为及表面张力的研究表明HEC-g-PLA由于疏水缔合形成胶束。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 纤维素醚化的基本原理
• 1.3 甲硅烷基化试剂介绍
• 1.4 聚己内酯及其共聚物
• 1.4.1 聚合反应机理探讨
• 1.4.2 聚己内酯及共聚物研究现状
• 1.5 聚丙交酯及其共聚物
• 1.6 疏水缔合聚合物及高分子表面活性剂介绍
• 1.6.1 疏水缔合水溶性聚合物概述
• 1.6.2 疏水缔合水溶性聚合物溶液性能
• 1.6.3 高分子表面活性剂介绍
• 1.7 立题依据和意义
• 第二章 三甲基硅基羟乙基纤维素的合成及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器及设备
• 2.2.3 甲硅烷基化羟乙基纤维素的制备
• 2.2.4 三甲基硅基羟乙基纤维素的表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 FTIR 分析
• 1H-NMR 分析'>2.3.2¹H-NMR 分析
• 2.3.3 气相色谱分析
• 2.3.4 影响甲硅烷基化率的因素
• 2.3.5 TGA 分析
• 2.3.6 三甲基硅基羟乙基纤维素的溶解性
• 2.4 本章小结
• 第三章 两亲性全降解接枝共聚物HEC-g-PCL 的合成及溶液行为研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器及设备
• 3.2.3 实验步骤
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 IR 分析
• 1H-NMR 表征'>3.3.2¹H-NMR 表征
• 3.3.3 接枝共聚物流变性研究
• 3.3.4 荧光探针光谱法研究共聚物溶液微环境
• 3.3.5 表面活性的研究
• 3.3.6 动态激光光散射测试
• 3.4 本章小结
• 第四章 两亲性全降解接枝共聚物HEC-g-PLA 的合成及溶液行为研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器及设备
• 4.2.3 实验步骤
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 IR 分析
• 1H-NMR 分析'>4.3.2¹H-NMR 分析
• 4.3.3 荧光探针光谱法研究共聚物溶液微环境
• 4.3.4 表面活性的研究
• 4.3.5 动态激光光散射测定
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 发表论文清单