等规聚丙烯基杂臂星形共聚物的合成及组装形貌研究

发布时间：2020-10-21 23:44

　　 等规聚丙烯(i PP)是目前高分子领域中最大的材料品种之一,并且世界聚丙烯总产量逐年上升,由于其优异的力学性能和化学稳定性被应用于各行业及日常生活等各个领域。通过聚合物分子链、晶型和相态等多层次多尺度的结构设计都已用于实现聚丙烯的高性能化。本工作致力于合成新型等规聚丙烯杂臂星形共聚物,从而为探究此类复杂拓扑结构等规聚丙烯的性能及潜在应用奠定基础。本论文采用配位聚合、可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)以及偶联反应等化学方法,实现了基于等规聚丙烯的杂臂星形共聚物的合成。主要工作和结论如下:(1)利用茂金属化合物rac-Et(Ind)_2ZrCl_2引发丙烯配位聚合,以苯乙烯类衍生物TCSSt为封端剂合成了由硅甲氧基封端iPP大分子单体;利用TBDB引发苯乙烯RAFT聚合,合成了分子量可调、由硅甲氧基封端的无规聚苯乙烯(aPS)大分子单体;利用iPP末端和aPS末端硅甲氧基之间的偶联反应,合成了一系列臂长可控、组成可调、臂数为3-4的iPP/aPS杂臂星形共聚物。(2)研究了iPP/aPS杂臂星形共聚物在N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中的自组装行为,结果表明共聚物在DMF中能够形成稳定的胶束,胶束粒径在200-1200 nm之间;胶束干燥后的聚集体呈颗粒状,颗粒形状与共聚物组成密切相关,通过调节iPP/aPS杂臂星形共聚物的臂长和组成,可使颗粒具有棒状或球状等不同形貌;通过调节星形共聚物所形成颗粒的形貌,可获得具有超疏水性能(水接触角?153o)和具有自清洁功能(水滚动角≤5o)的聚合物表面。(3)利用TBDB引发N,N’-二乙基-2-丙烯酰胺进行RAFT聚合,合成了分子量可调、由硅甲氧基封端的聚N,N’-二乙基-2-丙烯酰胺大分子单体(PDEA);利用iPP末端和PDEA末端硅甲氧基之间的偶联反应,合成了一系列臂长可控、组成可调、臂数为5-8的iPP/PDEA杂臂星形共聚物。(4)研究了iPP/PDEA杂臂星形共聚物在乙醇溶液中的自组装行为,结果表明共聚物在乙醇中能够形成稳定的胶束,胶束粒径在1200 nm左右,通过调节iPP/PDEA杂臂星形共聚物的臂长和组成,可使胶束干燥后的聚集体呈不规则的颗粒形貌。(5)利用上述合成的iPP、aPS、PDEA三种大分子单体,分别制备了臂长和臂数相近,但结构不同的三种杂臂星形共聚物(iPP/aPS,iPP/PDEA,aPS/PDEA),并对比了这三种杂臂星形共聚物胶束组装的颗粒形貌,结果表明,由于iPP结晶相的存在,共聚物iPP/aPS(~5?m)和iPP/PDEA(~1?m)组装成的颗粒尺寸明显大于a PS/PDEA(~50nm),说明在共聚物胶束中引入结晶性聚合物组分,有利于获得大尺寸颗粒。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ325.14
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 星形聚合物
        1.1.1 星形聚合物的性能
        1.1.2 星形聚合物的应用
    1.2 杂臂星形共聚物
        1.2.1 杂臂星形共聚物的合成方法
        1.2.2 “棒-线”共聚物
    1.3 聚丙烯基杂臂星形共聚物
        1.3.1 星形聚丙烯
        1.3.2 聚丙烯杂臂星形共聚物
    1.4 课题提出
2 等规聚丙烯/无规聚苯乙烯杂臂星形共聚物合成与性能
    2.1 实验部分
        2.1.0 实验原料及精制
        2.1.1 制备二硫代苯甲酸4-（三甲氧基硅基）苄酯（TBDB）
        2.1.2 无规聚苯乙烯大分子单体的合成
        2.1.3 聚苯乙烯星形化的合成
        2.1.4 封端剂（4-乙烯基）苯基三氯硅烷（TCSSt）的合成
        2.1.5 端基功能化等规聚丙烯大分子的合成
        2.1.6 等规聚丙烯/无规聚苯乙烯杂臂星形共聚物的合成
        2.1.7 等规聚丙烯/无规聚苯乙烯杂臂星形共聚物分散液的配置
        2.1.8 制备等规聚丙烯/无规聚苯乙烯杂臂星形共聚物涂层
        2.1.9 表征与测试
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 无规聚苯乙烯大分子单体的表征与聚苯乙烯星形化反应研究
        2.2.2 iPP大分子单体的表征
        2.2.3 等规聚丙烯/无规聚苯乙烯杂臂星形共聚物的表征
        2.2.4 iPP/aPS杂臂星形共聚物的组装形貌与超疏水性能
    2.3 本章小结
3 等规聚丙烯杂臂/无规聚苯乙烯杂臂星形聚合物合成与性能
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料及精制
        3.1.2 聚N,N’-二乙基-2-丙烯酰胺的合成
        3.1.3 端基功能化线性i PP大分子的合成
        3.1.4 iPP/PDEA杂臂星形共聚物的合成
        3.1.5 aPS/PDEA臂星形共聚物的合成
        3.1.6 iPP/PDEA杂臂星形共聚物分散液的配置
        3.1.7 表征与测试
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 聚N,N’-二乙基-2-丙烯酰胺大分子单体的表征
        3.2.2 iPP/PDEA杂臂星形共聚物的表征
        3.2.3 iPP/PDEA杂臂星形共聚物的涂自组装形貌
        3.2.4 iPP/aPS,iPP/PDEA,aPS/PDEA杂臂星形共聚物形貌对比
    3.3 本章小结
结论
面临的挑战
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王方汉;;星形的生成及有关性质[J];中学数学;1992年07期

2 王方汉;合星形与素星形[J];中学数学;1994年06期

3 王方汉;正星形自交点构成的子星形序列[J];数学通报;1995年12期

4 熊曾润;圆内接星形的一种优美的度量性质[J];中学数学;1996年01期

5 刘松山;;对星形-多角形电路等效变换的研究[J];大学物理;2014年11期

6 刘太顺,龚升;ε星形映照族(Ⅰ)[J];数学年刊A辑(中文版);2002年03期

7 廖仲毛;星形楼与老板桌[J];企业活力;2000年11期

8 榕嘉;星形架精练设备应用技术总结[J];四川丝绸;1997年02期

9 榕嘉;星形架精练常见病疵分析[J];四川丝绸;1994年03期

10 谢鸣皋;;同步牵引发电机双星形联接及其优越性分析[J];内燃机车;1987年04期

相关博士学位论文 前10条

1 谭戈;水通道蛋白家族与Kir 4.1在星形细胞源性肿瘤中的表达变化研究[D];重庆医科大学;2008年

2 吴兆棉;星形杂臂及支化共聚物的设计合成[D];中山大学;2010年

3 潘少荣;星形集空间及其在最优化中的应用[D];大连理工大学;2013年

4 方申文;光引发制备星形聚丙烯酰胺及其性能研究[D];西南石油大学;2012年

5 邹洋;以六芴基苯为核的星形化合物的设计、合成及其光电性能研究[D];武汉大学;2012年

6 杨利平;杂臂星形共聚物的合成及碳纳米管的修饰[D];中国科学技术大学;2008年

7 杨转移;WIF-1基因启动子甲基化对星形胶质瘤生物学行为的影响[D];中南大学;2010年

8 张红霞;丁二烯/异戊二烯/苯乙烯星形梳状高支化聚合物的研究[D];大连理工大学;2009年

9 李丹;无机核星形超分子聚合物的合成、结构及自组装[D];吉林大学;2015年

10 陈若琨;RAS超家族基因RRP22在星形胶质瘤中的表达及对其生物学行为影响[D];中南大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘晚秋;高固低黏双组分聚氨酯涂料用星形聚酯的制备与应用[D];华南理工大学;2019年

2 王远劼;等规聚丙烯基杂臂星形共聚物的合成及组装形貌研究[D];大连理工大学;2019年

3 李振東;SET-LRP法制备星形水溶性丙烯酰胺聚合物[D];东北石油大学;2018年

4 吕灵灵;ε（E）星形映照的若干项估计[D];河南大学;2006年

5 张炳侠;C～N中有界星形圆型域上的从属链方法[D];河南大学;2001年

6 孙建平;星形聚环氧乙烷药物载体的合成[D];国防科学技术大学;2006年

7 郑飞;非轴对称海星形生物膜泡的数值研究[D];陕西师范大学;2007年

8 赵四杰;星形两亲性嵌段共聚物的设计、合成及其作为药物载体的性能研究[D];兰州大学;2017年

9 苏玲;三臂星形共聚醚的合成及其应用于聚氨酯制备研究[D];中北大学;2014年

10 冯淑霞;星形映照两类子族的增长定理[D];河南大学;2001年

本文编号：2850765