微波輻照下對(duì)二氧環(huán)己酮的開環(huán)聚合研究.pdf

1、微波在化學(xué)中的應(yīng)用開辟了微波化學(xué)這一化學(xué)新領(lǐng)域。微波作為一種新型的熱源，具有加熱迅速、高效、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)。目前微波化學(xué)的發(fā)展越來越受到化學(xué)工作者的青睞，微波化學(xué)的發(fā)展已經(jīng)涉及到化學(xué)反應(yīng)的各個(gè)領(lǐng)域，近年來大量的實(shí)驗(yàn)已證明微波可以極大的提高一些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率，使一些在通常條件下不易進(jìn)行的反應(yīng)迅速進(jìn)行。 聚對(duì)二氧環(huán)己酮(PPDO)是一脂肪族聚醚酯，PPDO的綜合性能相對(duì)較好，由于其分子鏈上含有特有的醚鍵，使其分子鏈柔順性好，

2、具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性。被成功用于制造外科縫合線、骨板和組織修復(fù)材料，如螺釘、鉤、片和鉗等外科器具。 由于單體對(duì)二氧環(huán)己酮(PDO)的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較穩(wěn)定，活性比較低，其開環(huán)聚合比GA．、LA、cL要困難一些。PPDO的聚合條件也比較苛刻，要求無水無氧。以前報(bào)道的PDO的開環(huán)聚合存在方法單一、聚合時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，且聚合產(chǎn)物的熔體強(qiáng)度低，難于吹塑加工成膜，這些限制了PPDO的應(yīng)用。 近年來，聚合物／粘土納米復(fù)合材

3、料因表現(xiàn)出許多優(yōu)異的性能而引起了人們極大的興趣。在聚合物的機(jī)體中加入少量蒙脫土，復(fù)合材料不僅保持了原有的性能，還會(huì)表現(xiàn)出許多新的性能?，F(xiàn)在研究較多的是片狀粘土，尤其是納基蒙脫土。 由于傳統(tǒng)的PDO的開環(huán)聚合時(shí)間比較長(zhǎng)，為了尋找更好的聚合方法，本論文使用微波做熱源，充分研究了PDO單體吸收微波的熱行為，以辛酸亞錫為催化劑，詳細(xì)研究了微波輻照下PDO的聚合條件，分別研究了催化劑用量以及微波功率對(duì)聚合的影響。另外，由于改性的羥基蒙脫

4、土含有羥基基團(tuán)，而羥基基團(tuán)可以和催化劑共引發(fā)內(nèi)酯開環(huán)聚合，所以本論文還研究了PDO與蒙脫土混合物吸收微波的熱行為，以三乙基鋁為催化劑，研究了PDO與蒙脫土在微波輻照下的插層聚合。研究了PDO單體吸收微波后的熱行為。研究發(fā)現(xiàn)，一定量的PDO單體在恒定的微波功率輻照下可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)恒溫。當(dāng)單體量一定時(shí)，隨著輻照的微波功率增加，其最后恒定的溫度也升高。當(dāng)微波功率一定時(shí)，隨著單體量的增加其最后恒定的溫度也升高。同時(shí)，還研究了單體與催化劑的混合物吸

5、收微波后的熱行為。研究發(fā)現(xiàn)，單體與催化劑的混合物在恒定的微波功率輻照下也可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)恒溫，其溫度也是隨著功率的增加而增加。催化劑用量不同其恒定的溫度也不同。 使用辛酸亞錫作催化劑，研究了PDO單體在微波輻照下的開環(huán)聚合。詳細(xì)研究了微波功率、催化劑用量對(duì)聚合反應(yīng)的影響。在微波輻照下，10分鐘就實(shí)現(xiàn)了PDO的開環(huán)聚合。 由于PDO單體在微波輔助下的聚合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率不是很高，而蒙脫土具有輔助開環(huán)聚合的作用，所以研究了PDO與

6、蒙脫土在微波輔照下的插層聚合。首先研究了PDO與MMT的混合物吸收微波后的熱行為，研究發(fā)現(xiàn)PDO單體和一定量的蒙脫土吸收微波的熱行為和純的PDO單體吸收微波的熱行為相同，都是在恒定功率的微波輻照下，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒溫，通過調(diào)節(jié)微波的功率達(dá)到控溫的目的。當(dāng)混合物的量一定時(shí)，隨著輻照功率的增加其最后恒定的溫度也升高；同樣，當(dāng)微波功率不變時(shí)，混合物的量增加其最后恒定的溫度也升高。相同量的單體，加土與不加土，在相同功率的微波輻照下，其最后恒定的溫

7、度也不同，前者要比后者高約三十?dāng)z氏度，而且溫度恒定所用的時(shí)間也變短。 使用三乙基鋁作催化劑，研究了PDO單體與MMT在微波輻照下的插層聚合。研究了微波功率、催化劑用量、蒙脫土的用量對(duì)聚合的影響。研究表明加入蒙脫土后，5分鐘就實(shí)現(xiàn)了PDO的聚合反應(yīng)，而且單體的轉(zhuǎn)化率也得到提高。 用XRD對(duì)聚合產(chǎn)物進(jìn)行了表征，與傳統(tǒng)油浴加熱方法制備的復(fù)合材料相比，微波制備的復(fù)合材料中MMT的層間距變大，表明聚合物的確進(jìn)入到了MMT的層間，微