以均苯四甲酰四二乙醇胺為核的超支化聚酯的合成與表征.pdf

1、超支化聚合物(HBP)是一類具有橢球狀立體結(jié)構(gòu)的高度支化大分子,與傳統(tǒng)線性聚合物相比,HBP由于具有高溶解性、高流變性,低的溶液和熔體粘度、大量的末端活性官能團(tuán)及分子內(nèi)存在空腔等一系列獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),已很快成為高分子科學(xué)界的研究熱點(diǎn)。超支化聚合物的合成方法、結(jié)構(gòu)表征方法、功能化改性技術(shù)等已經(jīng)逐漸趨于成熟和完善,超支化聚合物也逐漸得到應(yīng)用。超支化聚合物在涂料、自組裝、表面修飾、藥物控制釋放、基因轉(zhuǎn)染、納米封裝等領(lǐng)域受到了廣泛的研究。本

2、文選擇了超支化聚合物的合成這一高分子界研究的熱點(diǎn)作為研究內(nèi)容。合成了均苯四甲酰四二乙醇胺(By),以其為核分子,采用有核準(zhǔn)一步法制備了水溶性的超支化聚酯(HBPE),詳細(xì)地研究了合成條件對超支化聚酯結(jié)構(gòu)的影響。
　　 以均苯四甲酸酐(PMDA)和二乙醇胺(DEA)為原料,制備得到均苯四甲酰四二乙醇胺(By)；研究DEA與PMDA的物質(zhì)的量比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、濃度等對By的結(jié)構(gòu)和性能的影響,并用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)

3、、1H-核磁共振波譜(1H-NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)、粘度法和化學(xué)滴定等方法對產(chǎn)物進(jìn)行表征和分析。結(jié)果表明:By的較佳合成工藝是反應(yīng)溫度為室溫,反應(yīng)時(shí)間為3 h,DEA與PMDA的物質(zhì)的量比為4.4:1；Bv的數(shù)均相對分子質(zhì)量(Mn)、重均相對分子質(zhì)量(Mw)分別為1683、1911 g·mol-1,Mw/Mn=1.14。烏氏粘度計(jì)測定By的特性粘數(shù)([ηinh])為6.76 mL·g-1；利用化學(xué)滴定法測定By的羥值(H)為8

4、20.32 mgKOH·g-1。
　　 以均苯四甲酰四二乙醇胺(By)為中心核,2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)為AB2型單體,制備得到一代超支化聚酯(1G-HBPE),研究催化劑種類及其用量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、聚合方法等對1G-HBPE的結(jié)構(gòu)和性能的影響,并用FT-IR、13C-CP/MAS-核磁共振波譜(13C-CP/MAS-NMR)、GPC、粘度法和化學(xué)滴定等方法對產(chǎn)物進(jìn)行表征和分析。研究結(jié)果表明:1G-HBPE的較佳工

5、藝是以對甲苯磺酸(p-TSA)為催化劑,催化劑用量為w(p-TSA)=2.00％,反應(yīng)溫度為150℃,反應(yīng)時(shí)間為7 h,采用熔融縮聚。1G-HBPE的Mn、Mw分別為2195、3676 g·mol-1,Mw/Mn=1.67;烏氏粘度計(jì)測定1G-HBPE的[ηinh]為8.20 mL·g-1。根據(jù)13C-CP/MAS-NMR譜圖,求出了1G-HBPE的支化度為0.47。
　　 以均苯四甲酰四二乙醇胺(Bv)為中心核,2,2-二羥甲

6、基丙酸(DMPA)為AB2型單體,以p-TSA為催化劑,在150℃下,采用熔融縮聚制備得到二代超支化聚酯(2G-HBPE)；研究投料方式、反應(yīng)時(shí)間等對2G-HBPE的結(jié)構(gòu)和性能的影響,利用FT-IR、GPC、粘度法和化學(xué)滴定等方法對2G-HBPE進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和分析。結(jié)果表明:2G-HBPE的較佳合成工藝是投料方式采用有核準(zhǔn)一步法,反應(yīng)時(shí)間為9 h；2G-HBPE的Mn、Mw分別為3750、4904 g·mol-1,Mw/Mn=1.31；