一种新的环氧端基超支化聚(胺-酯)的合成

以二乙醇胺和丙烯酸乙酯为原料,通过Michael加成反应合成了N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸乙酯AB2单体;以季戊四醇为反应中心核,N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸乙酯为单体,用"准一步法"制得了1~5代端羟基超支化聚(胺-酯);并用环氧氯丙烷改性法对其端羟基进行改性,首次制得了1~5代环氧端基超支化聚(胺-酯)。FT-IR、GC-MS、环氧滴定等方法测定结果表明:环氧端基超支化聚(胺-酯)黏度在30~554mPa.s之间,远低于同分子量线性分子的黏度;各代聚合物环氧值均较高,在0.288~0.512mol/100g之间,该聚合物将在改善传统聚合物加工性能方面有着潜在的应用前景。     

新型超支化聚(酰胺-酯)的制备及表征

以二异丙醇胺和六氢化苯二甲酸酐为原料,合成AB_2型单体(DH)。二异丙醇胺过量,利用DH和过量的二异丙醇胺在共沸带水剂二甲苯中进行缩聚反应,合成新型超支化聚(酰胺-酯);同时利用傅立叶红外光谱和化学滴定法对DH和超支化聚(酰胺-酯)进行表征,并对超支化聚(酰胺-酯)的相对分子量分布、溶解性能进行研究。实验结果表明:合成的超支化聚(酰胺-酯)具有较高的分子量,M_n高达42769g/mol,多分散性指数在1．28～1．60之间,呈现很窄的分子量分布;合成的超支化聚(酰胺-酯)具有良好的溶解性能,能溶于醇类、酮类、四氢呋喃等极性溶剂;相对线形高分子,合成的超支化聚(酰胺-酯)具有较低的黏度,体系中含40%的超支化聚(酰胺-酯)仍能全部溶解,且黏度仅为6．61mPa·s。     

超支化聚(胺-酯)为模板Ag纳米粒子的制备

以超支化聚(胺-酯)为模板,采用NaBH4直接还原和紫外灯光照射合成了Ag纳米粒子。超支化聚(胺-酯)对Ag纳米粒子形成起着重要的作用。TEM分析表明,Ag纳米粒子形貌为球形结构,分布均匀,粒径约为45 nm(NaBH4还原)和20 nm(紫外灯光照射)。发现在UV-Vis谱图中420 nm左右有Ag纳米粒子特征表面等离子共振吸收峰。FT-IR分析发现Ag纳米粒子和超支化聚(胺-酯)之间有较强的相互作用,超支化聚(胺-酯)对Ag纳米粒子的稳定性起保护作用。     

端羟基超支化聚(胺-酯)非共价改性氧化石墨烯

采用改进的Hummer方法制备了氧化石墨烯(GO),并利用端羟基超支化聚(胺-酯)对其非共价功能化。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TG)及紫外可见分光光度等方法对氧化石墨烯表面改性的性能进行了分析。FT-IR,Raman,XRD和TG分析结果表明,超支化聚(胺-酯)分子成功改性了氧化石墨烯;XRD分析表明,随着超支化聚(胺-酯)含量的增加,石墨烯片层层间距增大,这说明超支化分子能够渗透插入到氧化石墨烯片层之间;Raman分析表明,吸附在氧化石墨烯表面的超支化聚(胺-酯)提高了氧化石墨烯表面的无序化程度和石墨烯结构的不完善程度。SEM形貌分析表明超支化聚(胺-酯)大分子覆盖在氧化石墨烯的表面上,且通过对改性前后氧化石墨烯在乙醇和正己烷中透光率的对比,表明改性后的氧化石墨烯分散性能得到了明显提高。     

超支化聚(胺-酯)接枝改性纳米二氧化硅增韧增强PVC的研究

用偶联削KH-550和超支化聚（胺-酯）对纳米SiO2进行改性,并通过熔融共混法制得了PVC／SiO2复合材料。利用透射电镜、扫描电镜、力学性能测试等方法研究了复合材料的结构和性能。结果表明,通过超支化聚（胺-酯）的接枝改性可以明显提高纳米SiO2在PVC基体中的分散均匀性;超支化聚（胺-酯）接枝改性纳米SiO2的加入可有效提高PVC的力学性能,且添加量为1％时,效果最好,同时PVC的加工性能也有所改善。     

超支化聚(胺)酯基二茂铁/E-51环氧树脂复合材料的制备及性能

为制备结构/吸波一体化的复合材料,将超支化聚(胺)酯基二茂铁(HAPE-Fc)作为吸波剂通过物理共混与经超支化环氧(EHBP)改性的E-51环氧树脂基体复合,研究复合材料的密度、热稳定性和力学性能。结果表明,复合材料的密度较小,介于1.15 g/cm3~1.23 g/cm3之间;热稳定性较好,起始热分解温度均高于250℃,最大热分解温度均高于290℃;力学性能最好的为第二代超支化聚(胺)酯基二茂铁(G2-HAPE-Fc)添加量为5%的复合材料,拉伸强度为59.05MPa,断裂伸长率为5.77%,冲击强度为12.89kJ/m2。     

亲水扩链剂对超支化水性聚氨酯皮革涂饰剂成膜性能的影响

超支化聚氨酯具有粘度低、溶解能力增强、成膜性能好、良好的耐水性、热稳定性、物理机械性能等优点,所以在理论和应用上超支化聚氨酯逐渐成为皮革涂饰领域研究的热点。首先,以二乙醇胺(DEA)和丁二酸酐为原料,甲醇为溶剂,合成一种新型羧酸型亲水单体(DMCA),优化得到DMCA的最佳条件为温度0℃,n(DEA)∶n(丁二酸酐)=1∶1.2,时间为80 min,甲醇用量为300 m L/mol(DEA),在最佳条件下DMCA的转化率为86.18%。采用红外(FT-IR)、核磁(1H NMR)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)、元素分析等手段对DMCA进行结构和性能的表征。其次,以DEA、丙烯酸甲酯(MA)、三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,甲醇为溶剂,采用有核"一步法"制备端羟基超支化聚合物(HPAE)。最后,以一代端羟基超支化聚合物为代表,将其与聚四氢呋喃(PTMG,Mn=1 000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇为主要原料,使用羧酸型单体二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、自制羧酸型单体(DMCA)为亲水扩链剂分别合成3种超支化水性聚氨酯皮革涂饰剂。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、乳液粒径、热重(TG)、示差热分析(DSC)等现代仪器对3种涂饰剂结构和性质进行表征,并对3种薄膜的物理机械性能、薄膜接触角、耐热耐水耐溶剂性能进行对比研究。     

多端烯基聚合物皮革加脂复鞣剂的合成及应用

以季戊四醇(PER)和N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯为原料,合成N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸季戊四酯(HPAE);在对甲苯磺酸的催化下,使用十一烯酸(UA)对HPAE进行改性,制备出多端烯基聚合物(HPAE-UA)。通过电位滴定法优化出反应条件为:HPAE与UA的摩尔比为1∶4时,催化剂对甲苯磺酸的质量分数为0.3%,反应温度为60℃,反应时间为4h。并使用红外光谱和核磁共振等分析手段表征了HPAE-UA的分子结构。使用激光粒度分析仪测量出HPAE-UA乳液的平均粒径为1790nm,且分布较窄,乳液的各项稳定性能良好。将HPAE-UA应用于皮革复鞣工序中,发现复鞣后的皮革不仅热收缩温度及物理力学性能有所提高,而且皮革的手感也有一定的改善,体现了加脂复鞣的功能。     

涂料用超支化聚酯的合成及改性

以三羟甲基丙烷为核分子,2,2-二羟甲基丙酸为AB2型单体,合成了超支化聚酯(HBP-3)。以月桂酸和苯甲酸为改性剂得到改性超支化聚酯HBP-4、HBP-5、HBP-6和HBP-7。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对HBP-3的结构和分子量进行表征并测试了超支化聚酯的特性黏度,发现由三羟甲基丙烷合成了超支化聚酯的支化度在0.4-0.5之间,分子量接近理论值,分散性为1.75,特性黏度为6.35 mL/g。以甲苯二异氰酸酯三聚体为固化剂,考察了改性超支化聚酯的交联涂膜性能,发现单独用月桂酸改性制成的HBP-4涂膜硬度和附着力差,用苯甲酸改性得到的HBP-5在常温下呈固态,而以月桂酸和苯甲酸混合改性时则可以得到光泽度、附着力和柔韧性优异的涂膜。     

烷醇酰胺的超支化改性及其表征

以椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(CDEA)和2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)为原料,对甲苯磺酸(pTSA)为催化剂,采用"一锅煮"法合成了1~3代端羟基超支化聚合物。通过单因素实验优化了合成条件:反应温度160℃,反应时间4h,催化剂用量为1%(以CDEA质量计)。通过FT-IR和1 H NMR对产物的结构进行了表征,并测定了其表面活性。结果证明,该系列超支化聚合物具有不同的表面活性,可以根据需要,通过超支化改性的方式改变表面活性剂的表面活性。     

超支化聚(胺-酯)接枝改性纳米TiO_2的研究

提出了一种对纳米TiO2表面进行化学改性的新方法,即利用硅烷偶联剂KH550进行表面预处理,得到接枝有KH550的纳米TiO2,在此基础上以改性纳米TiO2为中心核,通过与AB2型单体进行缩聚反应,在纳米TiO2的表面原位接枝超支化聚(胺-酯)(HBP)。红外光谱、热失重和透射电镜的测试结果表明纳米TiO2表面接枝上了超支化聚合物,接枝率约为15%。研究结果表明,纳米TiO2经超支化聚(胺-酯)接枝改性后,在乙醇和氯仿中的分散性和稳定性得到提高。     

纳米SiO2表面超支化聚合物接枝改性的新方法

提出了一种对纳米SiO2表面进行化学改性的新方法。即在催化荆的存在下,以纳米SiO2为反应中心核,纳米SiO2表面上的活性羟基与AB2型单体发生一步缩聚反应,在纳米SiO2表面接枝超支化聚合物。FT-IR和TEM的表征证明纳米SiO2表面接枝上了超支化聚合物。研究表明,得到的超支化聚合物接枝改性纳米SiO2的表面性质有较大的改变,在乙醇、氯仿等溶剂中有很好的分散性和稳定性。     

以四烯丙基(二甲基)硅烷为核的超支化聚硅碳烷的合成与表征

以四烯丙基(二甲基)硅烷(B4)为核、甲基氢二烯丙基硅烷(AB2)为单体,通过硅氢加成反应,采用无核一步法、核一步法、核多步法合成了超支化聚有机硅碳烷。用FT-IR1、H-NMR、MALLS-GPC对该聚合物的结构进行了表征。研究了核多步法对超支化聚合物分子量及其分布的控制,结果表明,用核多步法合成超支化聚有机硅碳烷可有效地控制产物的分子量及其分布。     

超支化聚合物在炭黑表面接枝改性的研究

以羟甲基化炭黑为中心核,利用其活性羟基与AB3型单体进行缩聚反应,在炭黑的表面原位接枝超支化聚合物。实验表明,炭黑表面接枝超支化聚合物后,粒子间聚集作用减弱,在乙醇中的分散性和稳定性提高,且对PVC有很好的增强、增韧作用。     

水性超支化聚合物/水性环氧树脂体系的固化行为及性能

利用马来酸酐和丁基缩水甘油醚对超支化聚合物端基改性,得到以羧基和羟基为末端的超支化聚合物,其中和成盐后即得水性超支化聚合物(WHPs),通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)对初始聚合物和改性聚合物的结构进行了表征。然后将WHPs应用于水性环氧涂料中,以差示扫描量热法对体系的固化行为进行了分析,研究了其固化动力学,并且研究了不同含量WHPs对体系固化涂层力学性能的影响。结果表明,该固化体系的表观活化能较低,固化反应容易进行,该WHPs的加入促进了体系固化反应,能够较好地改善涂膜的力学性能。当WHPs的加入量为10%时,涂层的综合力学性能达到最佳。     

PCMS高支化聚合物制备中的若干理论问题探讨--(Ⅱ)ATRP溶液聚合时聚合条件对聚合物的影响

将原子转移自由基聚合(ATRP)和自缩合乙烯基聚合(SCVP)结合,以p-CMS为引发单体进行ATRP溶液聚合,得到高支化的聚对氯甲基苯乙烯PCMS。研究了采用不同溶剂时,各种因素对聚合物PCMS组成和结构的影响,讨论了产生这些影响的可能原因。     

PCMS高支化聚合物制备中的若干理论问题探讨——（Ⅰ）ATRP本体聚合时摩尔比n／（p—CMS）／n（CuCl）对聚合物的影响

将原子转移自由基聚合(ATRP)和自缩合乙烯基聚合(SCVP)结合，以对氯甲基苯乙烯p-CMS为引发单体进行ATRP反应，得到具有高支化结构的聚对氯甲基苯乙烯PCMS。文中研究了该反应在本体聚合中引发单体和催化剂的摩尔比n(p—CMS)／n(CuCl)对聚合物PCMS的组成和结构的影响，探讨了产生这些影响的可能原因。用GPC测试了聚合物的分子量及其分布，用核磁共振和元素分析表征了聚合物的结构。