点击化学合成生物基聚合物及其性质研究

发布时间：2022-04-17 19:39

　　随着时代的进步,人类面临着化石资源枯竭及其带来的环境污染等问题。将可再生的生物质资源利用起来在解决这些问题上有很大的优势。木质纤维素是一种重要的生物质资源,木质素作为其主要构成之一,能够转化得到包括丁香酚在内的各种芳香族化合物。利用这些小分子化合物发展生物基聚合物是缓解石油危机的有效途径之一。本论文以丁香酚为原料,设计制备生物基单体及生物基聚合物,研究它们的结构及热性能,主要包括以下内容:一方面,以丁香酚为原料通过与二硫醇的硫醇-烯点击反应,合成了三种丁香酚基双酚单体。用这些双酚单体替换了石油基单体,分别和三光气、二酰氯、二异氰酸酯反应制备了一系列生物基聚碳酸酯、生物基聚酯及生物基聚氨酯。进一步对其中的两种聚碳酸酯及聚酯进行了氧化反应,将主链上的硫醚键氧化为砜。这些聚合物的产率在52-98%,分子量在16000-60500 g/mol之间,TGA和DSC测试结果表明,这些聚合物分解5%时的温度在241-381 oC范围,Tg在-9.1-35.0 oC范围。随着二硫醇片段碳链增长,热稳定性呈提高趋势,而氧化后聚合物热稳定性降低;Tg呈下降趋势,刚性基团的存在使聚合物的Tg提高。另一方面,... 

【文章页数】：127 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物质
        1.2.1 概述
        1.2.2 木质素
        1.2.3 丁香酚
    1.3 点击化学
        1.3.1 概述
        1.3.2 硫醇-烯点击反应
        1.3.3 硫醇-烯点击反应的应用
    1.4 聚碳酸酯
        1.4.1 概述
        1.4.2 合成方法
        1.4.3 生物基聚碳酸酯
    1.5 聚氨酯
        1.5.1 概述
        1.5.2 非异氰酸酯聚氨酯
    1.6 聚酯
    1.7 本文的研究思路及内容
第二章 丁香酚基双酚单体及其聚碳酸酯的制备及性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要药品和试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 表征
        2.2.4 丁香酚基双酚单体的合成
        2.2.5 丁香酚基聚碳酸酯的制备
        2.2.6 丁香酚基聚碳酸酯的氧化(POC-1)
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 丁香酚基双酚单体的核磁分析
        2.3.2 丁香酚基双酚单体的傅里叶红外光谱分析
        2.3.3 丁香酚基聚碳酸酯及其氧化产物的核磁分析
        2.3.4 丁香酚基聚碳酸酯及其氧化产物的傅里叶红外光谱分析
        2.3.5 丁香酚基聚碳酸酯及其氧化产物的热性质分析
        2.3.6 丁香酚基聚碳酸酯及其氧化产物的XRD及 GPC分析
    2.4 本章小结
第三章 基于丁香酚的聚酯和聚氨酯的制备及性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要药品和试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 表征
        3.2.4 丁香酚基聚酯的制备
        3.2.5 丁香酚基聚酯的氧化(POE-a-1)
        3.2.6 丁香酚基聚氨酯的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 丁香酚基聚酯及氧化产物的核磁分析
        3.3.2 丁香酚基聚酯及氧化产物的傅里叶红外光谱分析
        3.3.3 丁香酚基聚氨酯的核磁分析
        3.3.4 丁香酚基聚氨酯的傅里叶红外光谱分析
        3.3.5 丁香酚基聚酯及其氧化产物的热性质分析
        3.3.6 丁香酚基聚酯及其氧化产物的XRD及 GPC分析
        3.3.7 丁香酚基聚氨酯的热性质分析
        3.3.8 丁香酚基聚氨酯的XRD及 GPC分析
    3.4 本章小结
第四章 丁香酚基双环碳酸酯单体及非异氰酸酯聚氨酯的制备及性质研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要药品和试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 表征
        4.2.4 丁香酚基双环碳酸酯单体的合成
        4.2.5 非异氰酸酯聚氨酯的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 丁香酚基双环碳酸酯单体的核磁分析
        4.3.2 丁香酚基双环碳酸酯单体的傅里叶红外光谱分析
        4.3.3 非异氰酸酯聚氨酯的核磁分析
        4.3.4 非异氰酸酯聚氨酯的傅里叶红外光谱分析
        4.3.5 非异氰酸酯聚氨酯的热性质及GPC分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
在读期间的研究成果
致谢
附录
    1.论文第二章测试数据附图
    2.论文第三章测试数据附图
    3.论文第四章测试数据附图


【参考文献】：
期刊论文
[1]巯基-烯点击化学[J]. 徐源鸿,熊兴泉,蔡雷,唐忠科,叶章基.  化学进展. 2012(Z1)
[2]论中国生物能源发展的根本出路[J]. 彭良才.  华中农业大学学报(社会科学版). 2011(02)
[3]聚碳酸酯的技术与市场现状及发展趋势[J]. 徐振发,肖刚.  合成树脂及塑料. 2011(02)



本文编号：3646152