学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

含多面齐聚倍半硅氧烷的两亲性聚合物制备及自组装研究

作　者: 张亮
导　师: 白如科
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 多面齐聚倍半硅氧烷两亲性聚合物自组装囊泡
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 139次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

含POSS聚合物的优异性能近期引起了人们的广泛兴趣,例如在耐热阻燃、耐磨损、提高与材料相容性、增强有机半导体材料的发光效率等领域有着大量的报道。利用POSS自身固有的低表面能、排斥体积大等性质,将其引入两亲性聚合物体系做为疏水链段的研究报道相对来说还比较少,特别是对含POSS两亲性聚合物的本体、界面或水溶剂组装行为研究还很不完善,需要对其深入研究。众所周知,在高分子科学领域研究的一个重要概念就是聚合物结构决定性能,因此设计合成具有精确结构的含POSS两亲性聚合物是深入的研究其相关性能的前提和基础。在本论文中,我们主要合成了两种结构明确的含POSS两亲性单体及其聚合物以及一种含一个POSS基团的新型两亲性聚合物。一.以POSS-NH₂和PEO-CHO一步缩合形成的希夫碱为反应中间体,还原后得到的PEO-NH-POSS与丙烯酰氯反应得到聚合基团为丙烯酰胺结构,亲水基团为二缩三乙二醇单甲醚,疏水基团为POSS的两亲性单体,通过核磁和渗透凝胶色谱对单体及其聚合物进行分析表征。二.合成了亲水基团为羧基,疏水基团为POSS的两亲性苯乙烯单体衍生物,通过核磁对其结构进行表征,用红外光谱对单体离子键形成-断裂过程进行了跟踪表征,并初步研究了单体的聚合行为,得到了一种新型的含POSS聚合物。三.我们利用活性自由基聚合方法合成了POSS基团在PS和PEO之间的两亲性聚合物。在大分子引发剂存在下,苯乙烯在110 oC下进行ATRP聚合,经过核磁和渗透凝胶色谱对聚合物结构、分子量、分子量分布等进行表征,结果证明聚合是活性可控单分散的;通过透射电镜和扫描电镜对含POSS的两亲性聚合物在水溶液中进行组装结果观察表征,得到了具有复杂内部结构的多孔囊泡,并系统研究了组装溶剂、PS的链长对组装形貌的影响,最后从膜最低弹性能和POSS位阻带来的长弛豫时间过长这两个角度,对多孔结构可能的形成机理进行分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-30
  1.1 两亲性聚合物的研究进展及应用  10-15
    1.1.1 两亲性共聚物的合成  10-11
      1.1.1.1 离子型活性聚合  10
      1.1.1.2 活性/可控自由基聚合  10-11
      1.1.1.3 嵌段共聚物化学改性法  11
    1.1.2 两亲性共聚物在溶液组装上的研究  11-14
    1.1.3 两亲性聚合物在其他领域的应用  14-15
  1.2 多面齐聚倍半硅氧烷（POSS）简介  15-21
    1.2.1 POSS 的定义  16-17
    1.2.2 POSS 的发展  17
    1.2.3 POSS 的合成  17-19
    1.2.4 POSS 的性能  19-21
  1.3 含 POSS 聚合物的研究进展  21-23
    1.3.1 通过共聚或化学接枝的方法  21-23
    1.3.2 通过共混法制备高分子/POSS 纳米分散的复合材料  23
  1.4 含POSS 两亲性材料的研究进展  23-24
    1.4.1 含POSS 两亲性聚合物的组装行为研究  23-24
    1.4.2 其他性质的研究  24
  1.5 论文设计思想  24-25
  参考文献  25-30
第二章含醚链两亲性 POSS 单体的合成及聚合研究  30-39
  2.1 引言  30
  2.2 实验部分  30-32
    2.2.1 主要原料  30
    2.2.2 仪器设备  30-31
    2.2.3 磺酰化PEO_3的合成  31
    2.2.4 PEO_3-CHO 的合成  31
    2.2.5 PEO_3-NH-POSS 的合成  31
    2.2.6 双键单体的合成  31-32
    2.2.7 两亲性单体的聚合  32
  2.3 结果与讨论  32-37
    2.3.1 短醚链的磺酰化反应  32-33
    2.3.2 PEO_3-CHO 的合成结果  33-34
    2.3.3 PEO_3-NH-POSS 的合成结果  34-35
    2.3.4 双键单体的合成  35-36
    2.3.5 单体的聚合  36-37
  2.4 本章小节  37
  参考文献  37-39
第三章含羧基两亲性 POSS 单体的合成及聚合研究  39-48
  3.1 引言  39
  3.2 实验部分  39-41
    3.2.1 主要原料  39
    3.2.2 仪器设备  39-40
    3.2.3 化合物1 的合成  40
    3.2.4 化合物2 的合成  40
    3.2.5 化合物3 的合成  40
    3.2.6 离子键的形成与断裂  40
    3.2.7 聚合物的合成  40-41
    3.2.8 化合物3 的季氨化改性  41
  3.3 结果与讨论  41-47
    3.3.1 化合物1 的结构分析  41-42
    3.3.2 化合物2 的结构分析  42-43
    3.3.3 化合物3 的结构分析  43-44
    3.3.4 单体3 的离子键形成与断裂  44-45
    3.3.5 单体3 的季氨化改性  45
    3.3.6 单体3 的聚合  45-46
    3.3.7 接触角测量  46-47
  3.4 本章小节  47
  参考文献  47-48
第四章含 POSS 两亲性嵌段聚合物的合成及组装行为研究  48-67
  4.1 引言  48
  4.2 实验部分  48-50
    4.2.1 主要原料  48
    4.2.2 仪器设备  48-49
    4.2.3 PEO_(43)-Br-POSS 的合成  49
    4.2.4 PEO_(43)-POSS-PS 的合成  49
    4.2.5 PEO_(43)-POSS-PS 在水溶液中的组装  49-50
  4.3 结果与讨论  50-65
    4.3.1 大分子引发剂合成的研究与讨论  50-52
    4.3.2 苯乙烯在大分子引发剂存在下的聚合行为研究  52-54
    4.3.3 PEO_(43)-POSS-PS 在水溶液中的组装行为研究  54-64
      4.3.3.1 PEO_(43)-POSS-PS 2 的组装结果  55-56
      4.3.3.2 PEO_(43)-POSS-PS 3 的组装结果  56-57
      4.3.3.3 PEO_(43)-POSS-PS 4 的组装结果  57-61
      4.3.3.4 PEO_(43)-POSS-PS 5 的组装结果  61-64
    4.3.4 多孔囊泡形成机理研究  64-65
  4.4 本章小节  65
  参考文献  65-67
论文结论  67-68
在读期间完成的学术论文  68-69
致谢  69

含多面齐聚倍半硅氧烷的两亲性聚合物制备及自组装研究

内容摘要

全文目录

相似论文