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多巴衍生物的合成及其粘接性能的研究

作　者: 吕怡航
导　师: 毛志平
学　校: 东华大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 多巴 儿茶酚基 N-苄氧羰基-3，4-二羟基苯丙氨酸低聚物 粘接强力 配位键 氢键
分类号: TQ430.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


粘接是一种界面现象。通常情况下,胶黏剂的使用易受到各种各样的环境因素影响,尤其是水的破坏作用。但海洋贻贝却可以通过分泌蛋白粘液迅速地黏附在各种有机和无机材料的表面上,并且能够经受住波涛汹涌的巨浪冲刷而不发生破坏。贻贝黏附蛋白具有超强的万能黏附和防水黏附性能,且对人体不会引起免疫反应,因此,在表面化学领域中对材料表面进行黏附涂层的功能改性、生物医学领域中的组织缝合粘接等方面有着广阔的应用前景。本文首先以贻贝粘附蛋白中的重要组成部分——多巴为研究对象,选择溴化苄作为目标保护试剂,综合文献资料,探索出一条适合实验室操作及合成效率的方法来制备儿茶酚基受保护的多巴衍生物,总产率为65.6%。对于所合成出的各种产物,经红外光谱、核磁氢谱等手段分析表征并确定其结构。本文第二部分以N-苄氧羰基-3,4-二羟基苯丙氨酸低聚物(PNBD)为目标产物,通过改进文献资料中的合成方法,成功制备了目标产物,总产率为62%。并引入凝胶色谱、红外光谱、核磁氢谱等手段分析表征并确定其结构。本文第三部分重点研究了PNBD的粘接性能,其中包括PNBD的搭接剪切强力以及与无机蒙脱土形成复合膜的研究。搭接剪切强力中,首先选用不锈钢板作为测试基材,通过PNBD分子量的不同对其粘接强力的影响,筛选出分子量最合适的PNBD做进一步粘接性能的性能；其次,考察了PNBD的粘接用量、固化条件对PNBD粘接效果的影响,确定了PNBD的最佳使用条件为：瓦为3600 g/mol,涂层厚度0.06 mm,固化时间24 h,固化温度80℃。按此条件,还研究了PNBD对铜板、铝板、PMMA、PS和PE板的粘接性能。研究结果表明,PNBD对金属材料的粘接强力明显高于有机材料。在金属材料中,PNBD对铜板的粘接强力为最高,可达2.43 MPa；对不锈钢板最低,为2.05 MPa。对于有机材料,尽管PNBD对PMMA板的粘接强力不及金属材料,但却显著好于PE和PS材料,其粘接强力可达1.19 MPa,而对PE只有0.50 MPa。而在PNBD-蒙脱土复合膜的研究中,采用层压的方式制备了PNBD-蒙脱土复合薄膜。实验结果表明,该方法制备的PNBD-蒙脱土复合材料与纯蒙脱土无机膜相比,具有良好的力学性能,拉伸强度得到显著提升。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第1章 绪论  11-27
  1.1 粘接基本概述  11-12
    1.1.1 浸润与粘接  11
    1.1.2 水与粘接作用的关系  11-12
  1.2 贻贝粘附蛋白与多巴  12-20
    1.2.1 贻贝的足丝与粘附蛋白的分泌  13-15
    1.2.2 贻贝粘附蛋白的组成与结构  15-18
    1.2.3 贻贝粘附蛋白中多巴的作用  18-20
  1.3 基于贻贝粘附蛋白设想的仿生应用研究进展  20-25
    1.3.1 新型聚合物胶黏剂  20-23
    1.3.2 新型功能性聚合物涂层  23-25
  1.4 本课题研究的目的与意义  25-26
  1.5 本课题研究的主要内容  26-27
第2章 多巴衍生物的合成与结构分析  27-37
  2.1 实验试剂及仪器  27-28
    2.1.1 试剂  27-28
    2.1.2 实验仪器  28
  2.2 实验内容  28-30
    2.2.1 N-苄氧羰基-3,4-二苄氧基苯丙氨酸的合成路线设计  28-29
    2.2.2 3,4-二羟基苯丙氨酸甲酯铵盐的合成  29
    2.2.3 N-苄氧羰基-3,4-二苄氧基苯丙氨酸甲酯的合成  29-30
    2.2.4 N-苄氧羰基-3,4-二苄基苯丙氨酸的合成  30
    2.2.5 表征方法  30
  2.3 结果与讨论  30-35
    2.3.1 3,4-二羟基苯丙氨酸甲酯铵盐的结构表征与分析  30-32
    2.3.2 N-苄氧羰基-3,4-二苄氧基苯丙氨酸甲酯的结构表征与分析  32-34
    2.3.3 N-苄氧羰基-3,4-二苄基苯丙氨酸的结构表征与分析  34-35
  2.4 本章小结  35-37
第3章 多巴低聚物的合成与结构分析  37-43
  3.1 实验试剂与仪器  37-38
    3.1.1 实验试剂  37
    3.1.3 实验仪器  37-38
  3.2 实验内容  38-39
    3.2.1 N-苄氧羰基-3,4-二羟基苯丙氨酸低聚物的合成路线设计  38
    3.2.2 N-苄氧羰基-3,4-二羟基苯丙氨酸低聚物的合成  38-39
    3.2.3 表征方法  39
  3.3 结果与讨论  39-42
    3.3.1 N-苄氧羰基-3,4-二羟基苯丙氨酸低聚物的结构表征与分析  40-42
  3.7 本章小结  42-43
第4章 多巴低聚物粘接性能的研究  43-58
  4.1 实验试剂与仪器  43-44
    4.1.1 实验原料  43
    4.1.2 实验试剂  43-44
    4.1.3 实验仪器  44
  4.2 实验内容  44-47
    4.2.1 搭接剪切强力接头的制备  44-45
    4.2.2 搭接剪切强力接头的表面处理  45-46
    4.2.3 搭接剪切强力测试及影响因素分析  46
    4.2.4 PNBD-蒙脱土复合膜的制备  46
    4.2.5 PNBD-蒙脱土复合膜拉伸强度测试  46-47
    4.2.6 测试方法  47
  4.3 结果与讨论  47-56
    4.3.1 PNBD搭接剪切强力的性能分析  47-52
    4.3.2 PNBD-蒙脱土复合膜的性能研究  52-56
  4.4 本章小结  56-58
第5章 结论  58-59
参考文献  59-64
攻读硕士学位期间研究成果  64-65
致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 胶粘剂工业 > 一般性问题 > 产品（总论）
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