大分子单体法合成两亲接枝共聚物及其水溶液性质研究

论文摘要

两亲共聚物是指一个高分子同时对水和油都有亲和性的聚合物。在选择性溶剂中,溶剂对两亲聚合物的一个组分为良溶剂,可留在溶液本体相中,对另一组分为不良溶剂,不溶部分可进行自组装,形成各种形式的聚集体而分离形成特定相。两亲共聚物的组成、结构及其在溶液中的胶束化行为决定了它的特性,使得其在药物缓释、催化剂载体、微反应器、超分子科学、相转移催化剂等诸多领域有广泛的应用前景,因此得到了广泛的应用。已有资料表明,该类共聚物既具有大的分子质量,又具有高的表面活性,可在低浓度和高浓度时自组装分别形成小分子胶束和大分子胶束。特别是聚氧乙烯型非离子表面活性剂,由于其结构特点,比离子型表面活性剂更具有优越性。本论文设计并合成了结构规整的以聚丙烯酰胺为主链,辛基酚聚氧乙烯为支链的两亲接枝共聚物,并对其在水溶液中的自组装行为进行了初步的研究。全文共分四章:第一章综述了两亲接枝共聚物概念、结构性质、应用前景、合成方法和研究进展。第二章以甲苯为溶剂,在氯化亚铜和三乙胺存在下,辛基酚聚氧乙烯醚(C8PhEO10H)与甲基丙烯酰氯反应合成了辛基酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯活性大单体(C8PhEO10Mac),同时探讨了最佳转化率的条件,并对产品结构进行表征,结果表明,合成得到了目标产物。第三章以水为溶剂,过硫酸钾为引发剂,通过自由基共聚合成了以聚丙烯酰胺（PAM）为主链、C8PhEO10Mac为支链的水溶性两亲接枝共聚物(P（AM-MA）-g-C8PhO10)。共聚物表征结果证明合成得到了目标产物。用热重分析（TG）和差热分析（DTA）表征了共聚物的热稳定性,结果表明,合成了目标产物且具有良好的热稳定性。第四章用表面张力法测定了水溶液中共聚物的临界胶束浓度（CMC）及其相应的表面张力,用透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）研究了水溶液中共聚物胶束粒径和形状。结果表明,水溶液中胶束的粒径和形状与共聚物浓度有关,浓度增大,单分子胶束变为多分子胶束,胶束的粒径增大。这些信息使得对两亲接枝共聚物自组装的研究更为丰富,且有助于对共聚物胶束形貌和大小的控制。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 两亲接枝共聚物研究
• 1.1 两亲接枝共聚物
• 1.2 两亲聚合物的结构性能
• 1.3 两亲共聚物的溶液性质
• 1.3.1 两亲性聚合物形成胶束过程中的相互作用
• 1.3.2 两亲性聚合物的胶束形态
• 1.3.3 两亲性聚合物胶束化行为的研究方法
• 1.4 两亲共聚物应用
• 1.5 两亲接枝共聚物合成方法
• 1.6 两亲接枝共聚物研究进展
• 1.7 本实验研究的目的与意义
• 参考文献
• 第二章 辛基酚聚氧乙烯型大分子单体的制备及其表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 辛基酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯大单体的制备
• 2.2.2.1 技术路线图
• 2.2.2.2 反应方程式
• 2.2.2.3 制备过程
• 2.2.3 大分子单体表征
• 2.2.3.1 FT-IR 光谱
• 1H-NMR 光谱'>2.2.3.2¹H-NMR 光谱
• 2.2.3.3 荧光光谱
• 2.2.4 结果与讨论
• 8PhEO₁₀H 转化率的影响'>2.2.4.1 甲基丙烯酰氯用量对C₈PhEO₁₀H 转化率的影响
• 8PhEO₁₀H 转化率的影响'>2.2.4.2 反应温度对C₈PhEO₁₀H 转化率的影响
• 8PhEO₁₀H 转化率的影'>2.2.4.3 反应时间对C₈PhEO₁₀H 转化率的影
• 8PhEO₁₀H 转化率的影响'>2.2.4.4 加料方式对C₈PhEO₁₀H 转化率的影响
• 2.2.4.5 FT-IR 光谱
• 1H-NMR 光谱'>2.2.4.6¹H-NMR 光谱
• 2.2.4.7 荧光光谱
• 2.2.5 临界胶束浓度
• 2.2.6 浊点
• 2.3 结论
• 参考文献
• 第三章 聚丙烯酰胺接枝辛基酚聚氧乙烯醚的合成及表征
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 8Ph0₁₀的制备'>3.2.2 两亲接枝共聚物P（AM-MA）-g-C₈Ph0₁₀的制备
• 3.2.2.1 技术路线图
• 3.2.2.2 反应方程式
• 3.2.2.3 制备过程
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 共聚物分子量测定
• 3.3.2 FT-IR 光谱分析
• 1H-NMR 分析'>3.3.3¹H-NMR 分析
• 3.3.4 接枝共聚物的热稳定性
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 聚丙烯酰胺接枝辛基酚聚氧乙烯醚水溶液性质研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 技术路线图
• 4.2.3 两亲接枝共聚物水溶液制备
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 紫外光谱分析
• 4.3.2 接枝共聚物的表面活性
• 4.3.3 透射电镜
• 4.3.4 原子力显微镜
• 4.4 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢