含硼酸基团的水溶性聚合物的设计合成与性能研究
发布时间：2021-03-01 06:29
动态共价键是一类可以在适当的条件下可逆断裂和形成,且不产生任何副反应的化学相互作用,兼具共价键的稳定性和非共价相互作用的动态性,在合成化学、材料科学和医学领域具有广泛的应用。作为一种典型的动态共价键,硼酸酯键已成为构建动态系统的有效工具,其自身特殊的动态性,赋予了基于动态硼酸酯键的材料特殊的刺激响应性,自修复性,被广泛应用于分子识别与检测、药物负载与控释、自修复材料等诸多方面。本篇论文主要基于对含有硼酸基团的功能性聚合物的设计与合成,并利用其构筑基于硼酸酯键的动态交联系统,同时开展应用化研究。1、设计了一种基于酰腙和硼酸酯键结合的双动态共价键（DCBs）交联的水凝胶。采用两步可逆加成-裂解链转移（RAFT）聚合法制备了具有可控组成和聚合度的功能性含苯硼酸和甲基酮基团的双嵌段聚合物。通过与聚乙烯醇（PVA）和己二酸二酰肼（ADH）之间相互作用,构筑了双DCBs交联水凝胶,并综合研究了硼酸酯键与酰腙键在凝胶化过程中的协同作用、自愈合能力、多重刺激响应性和可调控的力学性能。硼酸酯键赋予水凝胶具有快速凝胶形成动力学和自愈合能力,酰腙键则可在凝胶形成后期逐渐提高水凝胶的强度。此外,水凝胶中双动态...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：209 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－６）中５：?３＿３－３．９ｐｐｍ处聚合??物中ＰＡＧＡ部分上的－ＣＨ－ＯＨ和在Ｓ：?１．９－２．４?ｐｐｍ处主链上的－ＣＨ－的积分面??
－ｆＣＨａ－ＣＨｙＣＨｊ－ＣＨ＾ＣＨｊ－ＣＨ＾??ｃ＝ｏ?ｃ＝ｏ?ｃ＝ｏ??＾?—?Ａｈ??ｄｃＨ＾ｇＪ＾Ｓ??９８７６５４３２１０??Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｈｉｆｔ?（ｐｐｍ）??Ｆｉｇｕｒｅ?４－１?４００?Ｍ?＇Ｈ?ＮＭＲ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ａ）?ＰＡ－５?ａｎｄ?ｂ）?ＰＢ－５．?Ｔｈｅ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｗｅｒｅ?ｒｅｃｏｒｄｅｄ??ａｔ?２９８?Ｋ?ｉｎ?Ｄ２０．??分别对制备的聚合物ＰＢ－５和ＰＡ－５利用１Ｈ?ＮＭＲ谱进行了测试。经对各１Ｈ??ＮＭＲ谱分析，如图４－１所示，明确的表明了经自由基聚合后得到的聚合物为所??设计的聚合物。??运用静态光散射（ＳＬＳ）测试对各聚合物进行了重均分子量的测试１３１，３２］。图??４－２给出了?ＰＢ－５在Ｏ．ｌｍｏｌＬ－１的ＮａＣｌ溶液中的Ｚｉｍｍ图。所获得的各聚合物??的分子信息如表４－２所示。聚合物的重均分子量在１０４－１０５数量级，同时对于聚??合物ｐｏｌｙ（ＡＭ－ｃｏ－ＡＧＡ）的足，为一较大的正值，证明其良好的溶解性，而对于??聚合物ｐｏｌｙ（ＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＰＡＡ－ｃｏ－ＡＡＰＢＡ），其沁较小，ＰＢ－１０的沁己为负值，??证明０．１?ｍｏｌ?Ｉ／１的ＮａＣｌ溶液为其不良溶剂，这是由于ＡＡＰＢＡ的较强疏水性引??起的。通常，在聚合物中，当ＡＡＰＢＡ的摩尔分数达到１２％时，聚合物在水介??１０５??
???３００?ｎ???—－ＰＢ－０．１?＊??２５０－?—－ＰＢ－１??盲－—ＰＢ－５??－?＊Ｐ＊＂—??＾１５０－??８??ｇ?１００－?＾Ａ??５０－??０?０?５?１０?１５?２０?２５?３０??ＰＢ／ＸＧ?（ｗｔ％）??Ｆｉｇｕｒｅ?５－３?Ａｐｐａｒｅｎｔ?ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＸＧ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ａｓ?ａ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＢ／ＸＧ?（ｗｔ％）?ｗｉｔｈ??ｓｈｅａｒ?ｒａｔｅ?ａｔ?７．３４?ｓ＂１．??由图５－３可知，对于聚合物ＰＢ－０．１和ＰＢ－１，聚合物中ＡＡＰＢＡ的含量分别为??０．１％和１．０％，体系的粘度随聚合物用量的增大而显著增大，对于样品ＰＢ＿１，在??用量达到３０％时，体系的粘度值由初始的１６９．３?ｍＰａ＿ｓ增至２８８．２?ｍＰａ＿ｓ，增长??率高达７０．２％，证明通过硼酸酯键的形成，聚合物的能够和黄原胶形成的有效的??微交联结构。当聚合物中单体ＡＡＰＢＡ的物质的量比例达到５．０％时，由于聚合??物与黄原胶之间的反应位点过于密集而易发生絮凝现象，而使体系的粘度下降。??因此，选择样品聚合物ＰＢ－１进行系列实验。??５．３．３流变学曲线??在测量的剪切速率范围内，复配体系在各个剪切速率范围内的粘度值均高于??单一的黄原胶溶液（图５－４）。在整个体系中，在低剪切率条件下，粘度值基本不??随剪切率的变化而变化，这是由于体系中黄原胶以及微交联状态下的黄原胶分子??构象基本不随剪切力场所改变，高分子链之间的缠结以及其他相互作用在较低剪??切率条件下基本不变。在高剪切率条件下，体系的粘度随剪切率的增大而显著下??降，出现剪切变稀现象，
【参考文献】：
期刊论文
[1]动态共价键高分子材料的研究进展[J]. 陈兴幸,钟倩云,王淑娟,吴宥伸,谭继东,雷恒鑫,黄绍永,张彦峰. 高分子学报. 2019(05)
[2]The design,mechanism and biomedical application of self-healing hydrogels[J]. Qiwen Li,Chenlu Liu,Junru Wen,Yongzhi Wu,Yue Shan,Jinfeng Liao. Chinese Chemical Letters. 2017(09)
[3]Synthesis and evaluation of an oil-soluble viscosity reducer for heavy oil[J]. Guo Jixiang 1,Wang Heyi 2,Chen Chaogang 3,Chen Yun 4 and Xie Xiaohai 5 1 Enhanced Oil Recovery Research Center,China University of Petroleum,Beijing 102249,China 2 Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum(group) Co.Ltd,Shaanxi 710075,China 3 Northwest Oilfield Branch Engineering and Technology Institute of Sinopec,Urumchi 830011,China 4 Tuha Oilfield,Hami,Xinjiang 839009,China 5 Yumen Oilfield Yaerxia Operation Area,Gansu 735019,China. Petroleum Science. 2010(04)
本文编号：3057087
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：209 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－６）中５：?３＿３－３．９ｐｐｍ处聚合??物中ＰＡＧＡ部分上的－ＣＨ－ＯＨ和在Ｓ：?１．９－２．４?ｐｐｍ处主链上的－ＣＨ－的积分面??
－ｆＣＨａ－ＣＨｙＣＨｊ－ＣＨ＾ＣＨｊ－ＣＨ＾??ｃ＝ｏ?ｃ＝ｏ?ｃ＝ｏ??＾?—?Ａｈ??ｄｃＨ＾ｇＪ＾Ｓ??９８７６５４３２１０??Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｈｉｆｔ?（ｐｐｍ）??Ｆｉｇｕｒｅ?４－１?４００?Ｍ?＇Ｈ?ＮＭＲ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ａ）?ＰＡ－５?ａｎｄ?ｂ）?ＰＢ－５．?Ｔｈｅ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｗｅｒｅ?ｒｅｃｏｒｄｅｄ??ａｔ?２９８?Ｋ?ｉｎ?Ｄ２０．??分别对制备的聚合物ＰＢ－５和ＰＡ－５利用１Ｈ?ＮＭＲ谱进行了测试。经对各１Ｈ??ＮＭＲ谱分析，如图４－１所示，明确的表明了经自由基聚合后得到的聚合物为所??设计的聚合物。??运用静态光散射（ＳＬＳ）测试对各聚合物进行了重均分子量的测试１３１，３２］。图??４－２给出了?ＰＢ－５在Ｏ．ｌｍｏｌＬ－１的ＮａＣｌ溶液中的Ｚｉｍｍ图。所获得的各聚合物??的分子信息如表４－２所示。聚合物的重均分子量在１０４－１０５数量级，同时对于聚??合物ｐｏｌｙ（ＡＭ－ｃｏ－ＡＧＡ）的足，为一较大的正值，证明其良好的溶解性，而对于??聚合物ｐｏｌｙ（ＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＰＡＡ－ｃｏ－ＡＡＰＢＡ），其沁较小，ＰＢ－１０的沁己为负值，??证明０．１?ｍｏｌ?Ｉ／１的ＮａＣｌ溶液为其不良溶剂，这是由于ＡＡＰＢＡ的较强疏水性引??起的。通常，在聚合物中，当ＡＡＰＢＡ的摩尔分数达到１２％时，聚合物在水介??１０５??
???３００?ｎ???—－ＰＢ－０．１?＊??２５０－?—－ＰＢ－１??盲－—ＰＢ－５??－?＊Ｐ＊＂—??＾１５０－??８??ｇ?１００－?＾Ａ??５０－??０?０?５?１０?１５?２０?２５?３０??ＰＢ／ＸＧ?（ｗｔ％）??Ｆｉｇｕｒｅ?５－３?Ａｐｐａｒｅｎｔ?ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＸＧ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ａｓ?ａ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＢ／ＸＧ?（ｗｔ％）?ｗｉｔｈ??ｓｈｅａｒ?ｒａｔｅ?ａｔ?７．３４?ｓ＂１．??由图５－３可知，对于聚合物ＰＢ－０．１和ＰＢ－１，聚合物中ＡＡＰＢＡ的含量分别为??０．１％和１．０％，体系的粘度随聚合物用量的增大而显著增大，对于样品ＰＢ＿１，在??用量达到３０％时，体系的粘度值由初始的１６９．３?ｍＰａ＿ｓ增至２８８．２?ｍＰａ＿ｓ，增长??率高达７０．２％，证明通过硼酸酯键的形成，聚合物的能够和黄原胶形成的有效的??微交联结构。当聚合物中单体ＡＡＰＢＡ的物质的量比例达到５．０％时，由于聚合??物与黄原胶之间的反应位点过于密集而易发生絮凝现象，而使体系的粘度下降。??因此，选择样品聚合物ＰＢ－１进行系列实验。??５．３．３流变学曲线??在测量的剪切速率范围内，复配体系在各个剪切速率范围内的粘度值均高于??单一的黄原胶溶液（图５－４）。在整个体系中，在低剪切率条件下，粘度值基本不??随剪切率的变化而变化，这是由于体系中黄原胶以及微交联状态下的黄原胶分子??构象基本不随剪切力场所改变，高分子链之间的缠结以及其他相互作用在较低剪??切率条件下基本不变。在高剪切率条件下，体系的粘度随剪切率的增大而显著下??降，出现剪切变稀现象，
【参考文献】：
期刊论文
[1]动态共价键高分子材料的研究进展[J]. 陈兴幸,钟倩云,王淑娟,吴宥伸,谭继东,雷恒鑫,黄绍永,张彦峰. 高分子学报. 2019(05)
[2]The design,mechanism and biomedical application of self-healing hydrogels[J]. Qiwen Li,Chenlu Liu,Junru Wen,Yongzhi Wu,Yue Shan,Jinfeng Liao. Chinese Chemical Letters. 2017(09)
[3]Synthesis and evaluation of an oil-soluble viscosity reducer for heavy oil[J]. Guo Jixiang 1,Wang Heyi 2,Chen Chaogang 3,Chen Yun 4 and Xie Xiaohai 5 1 Enhanced Oil Recovery Research Center,China University of Petroleum,Beijing 102249,China 2 Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum(group) Co.Ltd,Shaanxi 710075,China 3 Northwest Oilfield Branch Engineering and Technology Institute of Sinopec,Urumchi 830011,China 4 Tuha Oilfield,Hami,Xinjiang 839009,China 5 Yumen Oilfield Yaerxia Operation Area,Gansu 735019,China. Petroleum Science. 2010(04)
本文编号：3057087
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3057087.html
最近更新
教材专著
