论文题目: 原子转移自由基交联共聚合成水凝胶及其反应动力学研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 化学工艺
作者: 江成发
导师: 张允湘
关键词: 原子转移自由基聚合,水凝胶,动力学,模型
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 水凝胶(hydrogel)是一种能在极性介质中溶胀但不溶解的亲水性聚合物。由于水凝胶已成功地应用于医药和制药领域,有关水凝胶的合成引起人们的极大兴趣。在众多的水凝胶合成方法中,乙烯基单体的自由基交联共聚合反应是一条非常有效的合成路线,因为该方法对单体的适用范围广,反应条件温和,而且可以用水作为反应介质。尽管自由基共聚合反应相对其它方法而言具有许多优点,但它不能控制交联聚合物的结构,在聚合反应过程中有微凝胶的生成,导致目的产物水凝胶具有非均相结构。由于大多数应用水凝胶的领域都要求水凝胶具有均相的网状结构,近年来许多研究者都在研究开发活性或可控(living或controlled)自由基交联聚合反应。本研究工作在国内外首次用原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,简称ATRP)方法进行甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDAM)的自由基交联共聚合,合成出具有均相网状结构的甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯水凝胶,并对原子转移自由基交联共聚合反应的机理以及动力模型进行了研究。主要研究内容及结果是: 用溴化亚铜作催化剂,α—溴代异丁酸乙酯(EBIB)作引发剂,1,1,4,7,10,10—六甲基三乙基四胺(HMTETA)作配位体,四氢呋喃(THF)作溶剂,控制反应温度为60℃,研究DMAEMA和EGDMA的原子转移自由基交联共聚合反应。测定了当EGDMA的初始摩尔分率分别为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2和0.5时,DMAEMA和EGDMA原子转移自由基交联共聚合反应的混合单体转化率随
论文目录:
第一章 前言
1.1 高分子水凝胶材料的应用
1.1.1 高分子水凝胶在农业、环境保护领域的应用
1.1.2 高分子水凝胶在生物医学领域的应用
1.1.3 高分子水凝胶在工业及其它领域的应用
1.2 高分子水凝胶材料的制备方法
1.2.1 单体交联聚合
1.2.2 接枝共聚
1.2.3 水溶性高分子的交联
1.3 原子转移自由基聚合的理论基础及其在共聚反应中的应用
1.3.1 原子转移自由基聚合的理论基础
1.3.2 ATRP在共聚物合成中的应用
1.3.3 ATRP在合成新型拓扑结构聚合物中的应用
1.3.4 ATRP在有机、无机杂化(Hybrid)材料合成中的应用
1.3.5 ATRP在交联聚合物合成中的应用
1.4 本研究工作的主要学术思想和研究内容
参考文献
第二章 DMAEMA/EGDMA原子转移自由基交联聚合
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 实验原料
2.2.2 聚合反应
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 聚合反应的动力学
2.3.2 水凝胶生成现象
2.4 结论
参考文献
第三章 DMAEMA／EGDMA原子转移自由基交联聚合反应体系中水凝胶和溶胶的表征
3.1 前言
3.2 水凝胶的平衡溶胀系数以及溶胶的分子量和分子量分布的测定
3.2.1 水凝胶平衡溶胀系数的测定
3.2.2 溶胶的分子量和分子量分布的测定
3.3 结论
参考文献
第四章 DMAEMA原子转移自由基聚合反应动力学模型研究
4.1 引言
4.2 DMAEMA原子转移自由基聚合反应的动力学模型
4.2.1 DMAEMA原子转移自由基聚合反应的机理
4.2.2 DMAEMA原子转移自由基聚合反应的动力学模型
4.2.2.1 动力学方程的建立
4.3 DMAEMA原子转移自由基聚合反应实验
4.3.1 实验原料
4.3.2 聚合物分子量和分子量分布的表征
4.3.3 实验方法
4.3.4 实验结果
4.4 动力学参数的关联
4.5 结果与讨论
4.6 结论
参考文献
第五章 DMAEMA／EGDMA原子转移自由基交联聚合反应动力学模型研究
5.1 引言
5.2 动力学模型的建立
5.2.1 DMAEMA／EGDMA原子转移自由基交联聚合反应机理
5.2.2 准动力学速率常数方法
5.2.3 动力学方程的建立
5.2.4 矩方法
5.3 动力学模型参数的估算
5.4 结果与讨论
5.5 结论
参考文献
攻读学位期间发表的论文
论文成果声明
致谢
附录A：DMAEMA／EGDMA原子转移自由基交联聚合实验数据
附录B：原子转移自由基交联聚合的水凝胶表征实验数据
发布时间: 2005-10-08
参考文献
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