RAFT嵌段共聚物的端基脱除及其HLB值的研究

发布时间：2017-09-22 09:05

  本文关键词：RAFT嵌段共聚物的端基脱除及其HLB值的研究

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【摘要】：可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)方法目前已经成为一种重要的可控自由基聚合技术,其合成规整结构的聚合物在药物的释放、催化、纳米反应器、传感器、乳化等领域具有广阔的应用前景。但是RAFT链转移作为片段仍保留在聚合物中,破坏了聚合物结构的规整性及其不稳定性限制了在某些领域的应用。因此有效的脱除含硫基团就具有重要意义。利用RAFT方法可以合成两亲性嵌段共聚物,通过一定的设计可以得到不同亲水亲油平衡值(HLB值)的聚合物乳化剂,此外HLB值作为表面活性的一个重要参数,并决定了表面活性的应用范围。因此如何设计不同HLB值的两亲性嵌段共聚物乳化剂且快速准确的确定其HLB值就成了研究问题的关键。本文通过RAFT聚合方法合成了均聚物和嵌段共聚物,并使用液相催化热分解法去除RAFT聚合物末端含硫基团,然后测定了嵌段共聚物HLB值并研究了其与单体比之间的关系,并初步研究了嵌段共聚物浓度对乳化性能的影响,本课题的研究内容与结果如下所示:1、利用RAFT聚合方法合成了均聚物聚4-乙烯基吡啶(P4VP)和聚苯乙烯(PS),并研究了溶剂的氧化还原性对液相催化热分解的影响。其结果表明还原性的一缩二乙二醇做为溶剂时,得到产物的硫含量低且不出现交联。2、采用两步法合成了P4VP-b-PS嵌段共聚物,研究了不同的过渡金属催化剂Cu_0(0)、Cu_0(1)和Cu_0(2)对嵌段共聚物液相催化热分解的影响。其研究结果表明Cu_0(0)、Cu_0(1)和Cu_0(2)均可以催化去除嵌段共聚物P4VP-b-PS末端的硫代酯基且产物的交联率、硫含量和分子量变化与催化剂组成有关。3、为了得到P4VP-b-PS的HLB值,利用高压液相色谱测定已知表面活性剂EO-PO的保留时间,并建立了EO-PO保留时间与HLB值之间的关系。在此关系的基础上构建出P4VP-b-PS的HLB值与单体个数比之间的关系。并初步研究了不同浓度的P4VP-b-PS在水/正己烷中的乳化性能。
【关键词】：RAFT聚合 端基脱除 嵌段共聚物 HLB值
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 前言10-25
• 1.1 RAFT聚合物的合成与应用10
• 1.2 RAFT聚合物的硫代酯基的去除和修饰10-20
• 1.2.1 与亲核试剂的反应11-12
• 1.2.2 与氧化剂的反应12-15
• 1.2.3 自由基诱导还原反应15-16
• 1.2.4 与NMP聚合的反应16-17
• 1.2.5 热分解反应17-20
• 1.3 HLB值的确定20-22
• 1.3.1 理论计算法21
• 1.3.2 实验测定法21-22
• 1.4 聚合物乳化剂22-23
• 1.5 研究意义及内容23-25
• 2 RAFT聚合物的端基脱除25-49
• 2.1 引言25
• 2.2 实验部分25-30
• 2.2.1 实验材料25-26
• 2.2.2 RAFT链转移剂DDMAT的合成26-27
• 2.2.3 均聚物P4VP和PS的合成27
• 2.2.4 嵌段共聚物P4VP-b-PS的合成27-28
• 2.2.5 去除硫代酯基28-30
• 2.3 测试与表征30-31
• 2.4 结果与讨论31-47
• 2.4.1 溶剂对端基脱除的影响31-38
• 2.4.2 催化剂对端基脱除的影响38-47
• 2.5 本章小结47-49
• 3 嵌段共聚物的HLB值49-61
• 3.1 引言49
• 3.2 实验部分49-50
• 3.2.1 实验材料49-50
• 3.2.2 嵌段共聚物P4VP-b-PS的合成50
• 3.2.3 去除硫代酯基50
• 3.2.4 保留时间的测定50
• 3.3 测试与表征50
• 3.4 结果与讨论50-60
• 3.4.1 EO-PO保留时间与HLB值的关系50-52
• 3.4.2 含硫对HLB值的影响52-56
• 3.4.3 P4VP-b- PS嵌段与HLB值关系的构建56-60
• 3.5 本章小结60-61
• 4 嵌段共聚物乳化行为的初步研究61-66
• 4.1 前言61
• 4.2 实验部分61-62
• 4.2.1 实验材料61
• 4.2.2 P4VP-b-PS的乳化61-62
• 4.3 测试与表征62
• 4.4 结果与讨论62-65
• 4.5 本章小结65-66
• 5 结论66-67
• 附录67-69
• 附录A 试剂的精制67
• 附录B DDMAT的合成67-69
• 参考文献69-77
• 作者简介77
• 发表论文77-78
• 致谢78

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