论文摘要
本文采用SET-LRP方法,分别在水溶液和离子液体中合成了具有反聚电解质溶液行为的线性丙烯酰胺（AM）与甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丁磺酸铵盐（DMBS）共聚物和四臂星形聚丙烯酰胺（SPAM）,并考察了溶剂、催化剂、引发剂和温度等因素对聚合反应动力学的影响,其主要内容如下:1、以季戊四醇为原料,在改良实验条件的情况下反应制得高产率、高纯度的2,2-二溴甲基-1,3-二溴丙烷（PEBr4）四官能团引发剂,并以此为核引发AM的SET-LRP;且参照文献成功合成了电子供体配位能力较强且高度自旋多齿配体Me6-TREN和电中性的磺基甜菜碱型两性离子功能单体;并通过IR和1H NMR等表征手段对产物进行了结构分析,证实为目标产物,且纯度较高。2、以Cu0/Me6-TREN[三（N,N-二甲基氨基乙基）胺]为催化剂,2-氯丙酰胺（CPA）为引发剂,在25℃水溶液中通过SET-LRP实现了AM与DMBS的共聚合,制备出线性的、具有反聚电解质溶液行为的共聚物。通过1H NMR、GPC对所合成的P（AM-co-DMBS）进行了分析表征,证明所制备的聚合物确为目标产物,并具有较窄的分子量分布Mw/Mn=1.33(MnGPC=3.01×104,转化率为82%),且聚合物链端保留了α-Br端基。考察了溶剂、催化剂、引发剂和温度对聚合反应的影响;并研究了AM和DMBS共聚物的盐溶液性质,两性离子聚合物与三种盐溶液都表现出很好的反聚电解质溶液行为,随盐浓度的增加聚合物溶液的表观粘度增加。3、以Cu0/Me6-TREN为催化剂,季戊四溴为引发剂,在40℃离子液体中实现了丙烯酰胺（AM）的单电子转移活性自由基聚合（SET-LRP）,得到了窄分子量分布的四官能度星形PAM,Mw/Mn≈1.26(MnGPC=14.1×103,转化率为43.4%)。采用1H NMR对SPAM结构进行表征,并采用GPC测定了SPAM的分子量及分子量分布;考察了水、催化剂和引发剂用量对聚合反应的影响。
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摘要ABSTRACT创新点摘要前言第一章 概述1.1 水溶性聚合物简介1.2 丙烯酰胺类聚合物的研究进展1.2.1 聚丙烯酰胺概述1.2.2 传统聚合方法1.2.3 新发展起来的聚合方法1.3 活性自由基聚合反应的研究1.3.1 活性聚合的发现及概念的创立1.3.2 “活性”/可控自由基聚合1.4 单电子转移活性自由基聚合1.4.1 SET-LRP 的单体1.4.2 SET-LRP 的催化体系1.4.3 SET-LRP 的引发剂1.4.4 适于SET-LRP 体系的溶剂1.4.5 发展前景1.5 星形聚合物的研究进展1.5.1 星形聚合物的分类及特性1.5.2 常用合成方法1.5.3 活性聚合法1.6 论文构思及主要研究内容1.6.1 引发剂季戊四溴的简介1.6.2 溶剂的选择1.6.3 反聚电解质的简介1.6.4 小结第二章 实验部分2.1 主要试剂与仪器2.1.1 实验试剂2.1.2 实验仪器2.2 实验方法2.2.1 引发剂季戊四溴的合成2.2.2 配体Me6-TREN 的合成2.2.3 两性离子单体DMBS 的合成2.2.4 水溶液中AM 与DMBS 的SET-LRP2.2.5 离子液体中AM 的SET-LRP2.3 测试与表征2.3.1 红外光谱2.3.2 核磁共振2.3.3 凝胶渗透色谱2.3.4 转化率及其理论分子量的计算2.3.5 粘度及其粘均分子量的测定2.4 配体及引发剂的表征分析2.4.1 引发剂季戊四溴的表征分析2.4.2 配体Me6-TREN 的表征分析2.4.3 两性离子单体DMBS 的表征分析第三章 水溶液中SET-LRP 法制备P（AM-co-DMBS）3.1 P（AM-co-DMBS）的结构表征3.2 水溶液中AM 与DMBS 的SET-LRP3.3 反应时间对粘均分子量的影响3.4 实验条件对聚合反应的影响3.4.1 溶剂对聚合反应的影响3.4.2 催化剂对聚合反应的影响3.4.3 引发剂对聚合反应的影响3.4.4 温度对聚合反应的影响3.5 P（AM-co-DMBS）的盐溶液性质3.6 本章小结第四章 离子液体中SET-LRP 法制备星形PAM4.1 星形PAM 的结构表征4.2 离子液体中AM 的SET-LRP4.3 反应时间对粘均分子量的影响4.4 实验条件对聚合反应的影响4.4.1 溶剂对聚合反应的影响4.4.2 催化剂对聚合反应的影响4.4.3 引发剂对聚合反应的影响4.5 本章小结结论参考文献发表文章目录致谢附件论文摘要
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