含有聚离子液体嵌段共聚物的制备及其应用

发布时间：2017-12-18 07:27

  本文关键词：含有聚离子液体嵌段共聚物的制备及其应用

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【摘要】：采用RAFT聚合方法合成含有聚离子液体的二嵌段共聚物。主要研究了运用RAFT聚合方法,不同单体浓度对于合成产物的影响,以及不同链段比例的二嵌段共聚物(PS-b-PVBnMeImPF6)的性能差异。用GPC分析表征了合成产物的分子量以及分子量分布,用FT-IR和1HNMR对合成产物的分子结构进行了表征。在确定最佳单体浓度后,再次合成PS-b-PVBnMeImPF6,将其添加入含有石墨烯的碳酸丙烯酯(PC)体系、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)体系以及甲苯体系中,研究不同链段比例的离子液体嵌段共聚物对石墨烯在有机溶剂中的分散作用。将其加入到聚苯乙烯/石墨烯的复合体系中,通过TEM观察石墨烯在复合材料中的分散性,用DSC和DMA探究复合材料的热稳定性。结果表明：(1) RAFT活性自由基聚合可以有效控制分子量及分子量分布；(2)聚离子液体嵌段共聚物PS-b-PVBnMeImPF6可以明显改善石墨烯在有机溶剂中的团聚现象,且分散效果与用量成正比；(3)将PS-b-PVBnMeImPF6添加到PS中,不同链段比例的PS-b-PVBnMeImPF6均起到了一定的增塑作用,且分子量越小,增塑作用越强。只加入石墨烯对PS的玻璃化转变温度影响很小,增塑作用不强。(4)将PS-b-PVBaMeImPF6添加入石墨烯/PS的复合材料中,聚离子液体嵌段共聚物与石墨烯之间的相互作用使得石墨烯分散得较好,不仅弥补了PS-b-PVBnMeImPF6引起的对复合材料Tg下降的影响,而且还比纯PS的Tg有所提高；石墨烯可以明显提高PS基体的储能模量；(5)将不同链段比例的PS-b-PVBnMeImPF6添加入石墨烯/PS复合材料后发现,对Tg影响较大的是比例1：0.4和1：0.5,对于分散而言,分子量大小的影响能力超过了所接甲基咪唑量的影响程度。(6)将同一链段比例的PS-b-PVBnMeImPF6添加入石墨烯/PS复合材料,随着PS-b-PVB0.4MeImPF6的用量的增加,复合材料的Tg略微有所提高,这说明聚离子液体嵌段共聚物和石墨烯之间的π-π共轭相互作用增强较多,而聚离子液体嵌段共聚物对于复合材料的塑化作用增强不多。(7) FT-TR和Raman光谱分析表明RGO已成功制备。通过溶液混合的方法制备了RGO/复合材料,并观察了其在PC溶液中的分散性能。结构显示相对于纯的RGO,我们制备的复合材料能够均匀稳定地分散在PC体系和甲苯体系中,稳定性好,其中链段比例为1：0.5的PS-b-PVBnMeImPF6对于RGO的分散效果最佳。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ316.322;TB332

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本文编号：1303348