偶氮苯基丙烯酰胺均聚物及其共聚物的合成與光響應(yīng)性的研究.pdf

1、偶氮苯及其衍生物是一類典型的光致異構(gòu)分子,在紫外/可見(jiàn)光照射下發(fā)生可逆順?lè)串悩?gòu),且在偏振光作用下發(fā)生分子取向重排。在可逆的光學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,除了分子構(gòu)型的轉(zhuǎn)變而引起顏色變化之外,還伴隨著其他物理化學(xué)性質(zhì)如吸收光譜、折射率、偶極距、介電常數(shù)等的變化。本文以偶氮苯基丙烯酰胺為單體,合成了N-偶氮苯基丙烯酰胺均聚物和共聚物,并對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征和測(cè)試,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.合成N-偶氮苯基丙烯酰胺(AAAB),以苯為

2、溶劑,三乙胺為催化劑及縛酸劑,丙烯酰氯與對(duì)氨基偶氮苯發(fā)生?；磻?yīng)合成了N-偶氮苯基丙烯酰胺單體,利用HPLC、FT-IR和1H-NMR對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行了分析和表征。還探索了純化AAAB的方法,即過(guò)濾真空干燥后先用大量的蒸餾水洗去鹽酸三乙胺,過(guò)濾干燥后用少量無(wú)水乙醇重結(jié)晶兩次。能有效地除去未反應(yīng)的對(duì)氨基偶氮苯和其它的雜質(zhì)。
　　 2.以N-偶氮苯基丙烯酰胺(AAAB)為單體,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑,THF為溶劑,在60℃下

3、,利用自由基聚合法制備了聚(N-偶氮苯基丙烯酰胺)。利用FT-IR、UV-vis、1H-NMR、TG/DSC、GPC對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行分析和表征。同時(shí)考察了單體轉(zhuǎn)化率隨聚合反應(yīng)時(shí)間的變化,并且對(duì)聚合物的光響應(yīng)性能進(jìn)行了測(cè)定。對(duì)聚合物的溶解度進(jìn)行測(cè)定,說(shuō)明該均聚物沒(méi)有產(chǎn)生交聯(lián)結(jié)構(gòu)。GPC結(jié)果表明均聚物數(shù)均分子量隨轉(zhuǎn)化率變化不大,約為7360,分子量分布1.45-1.60,且數(shù)均分子量隨著聚合反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)變化不大。TG/DSC測(cè)試表明聚合物的

4、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為112.5℃,分解溫度為328.4℃,聚合物具有非常好的熱穩(wěn)定性。
　　 3.以N-偶氮苯基丙烯酰胺(AAAB)和丙烯酸叔丁酯(tBA)為單體,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑,THF為溶劑,在60℃下,利用自由基聚合法制備了兩種單體的共聚物。利用FT-IR、UV-vis、1H-NMR、GPC對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行分析和表征。其中,競(jìng)聚率是高分子化學(xué)的基本參數(shù)之一,它的準(zhǔn)確測(cè)定與正確求算能夠反映共聚合的真實(shí)規(guī)律。通過(guò)改變

5、兩種單體的配比,控制低轉(zhuǎn)化率(＜10％)的條件下,采用FT-IR法計(jì)算出共聚物的組成。然后再用Yezreielv-Brokhina-Roskin法(簡(jiǎn)稱YBR法)計(jì)算了兩種單體的競(jìng)聚率。同時(shí),考察了不同單體配比下共聚物的光響應(yīng)性能的變化。結(jié)果表明,共聚物均表現(xiàn)出了良好的光響應(yīng)性能,隨著AAAB含量的增加,吸光度增大,但是共聚物樣品的吸光度并不能夠回復(fù)到紫外光未照射樣品時(shí)的最大吸光度。
　　 4.將N-偶氮苯基丙烯酰胺(AAAB)