偶氮苯基小分子光控聚N-异丙基丙烯酰胺在离子液体中的自组装

偶氮苯基材料因其具有可逆的光致顺反异构特性,可调控聚合物的自组装行为而受到广泛关注。采用不同结构且广泛商业化的偶氮苯基小分子(偶氮苯(AZO)、对羟基偶氮苯(AZO-OH)、对氨基偶氮苯(AZO-NH2)、二甲基黄[AZO-N(CH_(3))_(2)])作为光分子开关,控制聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)在1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺([C2mim][NTf_(2)])离子液体中的自组装行为,探讨不同偶氮苯基末端基元对于PNIPAm自组装相行为的影响。结果表明,偶氮苯基小分子均能有效调控PNIPAm在[C2mim][NTf_(2)]离子液体中的相变响应行为,但不同的末端基元对于PNIPAm的相变温度及相变区间影响甚微。结合原位变温红外谱图分析可知,紫外光照强化了PNIPAm与离子液体之间的相互作用,从而抑制了PNIPAm侧链间的相互聚集,这将促进紫外光照条件下“溶剂化”效应的发生,可获得更低的相变温度。

乙烯/1-辛烯连续溶液聚合及反应动力学

以茂金属化合物Ph_(2)C(C_(5)H_(4))(C_(29)H_(36))ZrCl_(2)为主催化剂,有机硼化物[Ph_(3)C][B(C_(6)F-(5))_(4)]和Al(i-Bu)_(3)为助催化剂,通过连续溶液聚合催化乙烯/1-辛烯共聚,利用NMR、通过改变聚合工艺条件研究了反应动力学。实验结果表明,Ph_(2)C(C_(5)H_(4))(C_(29)H_(36))ZrCl_(2)/[Ph_(3)C][B(C_(6)F-(5))_(4)]/Al(i-Bu)_(3)催化体系下,乙烯/1-辛烯共聚符合一阶马尔可夫模型;乙烯/1-辛烯共聚物呈随机分布,随反应温度的升高,乙烯竞聚率逐渐增大,1-辛烯竞聚率基本不变,提高反应温度可以提高乙烯的插入量;乙烯均聚活化能高于乙烯/1-辛烯共聚活化能,共单体的加入有利于聚合反应的进行。

丙烯酸钠与丙烯酰胺微波辐射共聚

采用添加一定粒径的聚醋酸乙烯酯乳液，以丙烯酸和丙烯酰胺为单体、Ｎ，Ｎ′－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、偶氮二异丁腈的丙酮溶液为引发剂，在微波照射下进行水溶液聚合制备高吸水性树脂，研究了单体配比、引发剂用量、交联剂用量、聚醋酸乙烯酯的粒径及其添加量诸因素对吸水性能的影响，所得树脂吸水率达９８０ｇ／ｇ。

微波法合成阳离子高吸水性树脂

利用微波照射下水溶液聚合方法，以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和丙烯酰胺为单体，Ｎ，Ｎ′－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，偶氮二异丁腈为引发剂，制得阳离子型高吸水性树脂。研究了共聚物的吸水性能与共聚单体组成、反应液ｐＨ值、交联剂用量、引发剂用量诸因素的关系。所得树脂吸水率达８１０（ｇ／ｇ），对１０％的醇水溶液的吸液率达７７０（ｇ／ｇ），对０．９％的盐水溶液的吸液率达１５０（ｇ／ｇ）。

复合聚合物乳液性质的研究

用３种不同的加料方法和两种不同的加料顺序，制备了ＰＡＮ／ＰＢＡ复合聚合物乳液。测定了聚合物乳胶粒子的大小和分布；检测了聚合物乳胶的表面张力、电导率、流变性、离心和电解质稳定性，以及乳胶膜的光泽度、耐水耐溶剂性、力学性能；同时进行了差示扫描量热分析。探讨了聚合方法－成核机理－粒子微观结构－乳胶性质之间的关系。研究发现，全滴加法乳胶粒径最小，导电率小，表面张力大，电解质和离心稳定性高；乳胶膜的光泽度，柔软性和耐水性好；但拉伸强度差，丙烯腈后加法中，膜的力学性能最差。

P(tBS-co-MMA)磁性吸油树脂的制备和性能

本文用4-叔丁基苯乙烯(t BS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,与双键修饰的Fe3O4纳米粒子共聚,制备磁性高分子吸油树脂;用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析和接触角进行了表征。高分子树脂吸油速率快,对多种有机溶剂和油类在10 min内即可吸附饱和,吸附容量为10 g/g左右。树脂密度小,能够漂浮于水面,对水面原油进行快速吸附,并且在外界磁场控制下,实现快速分离。

氧化还原引发体系对DMC/AM/AA三元水溶液共聚合的影响

研究了甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵（ＤＭＣ）、丙烯酰胺（ＡＭ）和丙烯酸（ＡＡ）三元水溶液共聚合反应的四种典型氧化还原引发体系，探讨了引发剂种类、引发剂用量和反应温度对单体转化率和产物特性粘数的影响。结果表明，过硫酸铵－亚硫酸氢钠引发体系最适宜于ＤＭＣ／ＡＭ／ＡＡ三元共聚物的制备。

互穿网络高吸水树脂的研制及性能的测定

以淀粉、丙烯酸和聚乙烯醇为原料,以过硫酸钾为引发剂,采用水溶液共聚合方法研制互穿网络高吸水树脂,并对其吸水倍率、吸盐水倍率、保水率等性能进行测定.根据正交设计实验,确定最佳的反应条件及配方.所得高吸水树脂最高吸水倍率可以达到1555倍,吸0.900NaCl水溶液倍率可达到100倍.

纤蛇纹石的盐酸浸出及其动力学模型研究

研究了纤蛇纹石盐酸浸出过程中影响浸出率的主要因素,通过单因素实验确定最佳浸出条件为：盐酸浓度2mol/L,温度95~100℃,浸出时间3h,液固比60。进而通过建立液-固相反应纤维状颗粒的宏观动力学模型,研究了纤蛇纹石盐酸浸出的动力学过程。依据此模型所求得的反应表观活化能为24.4kJ/mol,与用等浸出率法求得的值25.4kJ/mol基本一致。动力学研究结果表明纤蛇纹石的盐酸浸出过程受扩散控制。

含POSS含氟杂化丙烯酸酯共聚物的制备及其涂膜疏水性

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(FMA)、甲基丙烯酸酯基异丁基八面低聚倍半硅氧烷(MAPOSS)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用自由基溶液聚合法合成了含POSS含氟杂化丙烯酸酯共聚物。然后用二甲苯与三氟三氯乙烷的混合溶剂溶解该共聚物,将玻璃片和不锈钢滤网浸入其中,通过浸渍提拉法得到一层疏水涂膜。研究了POSS的含量对涂膜疏水性的影响。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对涂膜的表面形貌和元素进行了表征。结果表明,杂化共聚物中的POSS能够自发聚集在玻璃片和滤网表面,形成特定的粗糙结构,而随POSS含量增多,其聚集带来的表面粗糙度增加,导致涂膜的水接触角更大。当POSS质量分数为20%时,POSS聚集表面的平均粗糙度(Ra)达到209 nm,同时低表面能的氟在涂膜表面的质量分数为25.70%,结合滤网本身的微米孔结构,三者共同作用造就了涂膜滤网表面良好的疏水性,其水接触角达到144°。

耐盐复合型高吸水树脂的制备及性能研究

以羧甲基纤维素(CMC)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)和亚硫酸氢钠(SBS)为复合引发剂,并加入氧化石墨烯(GO),采用水溶液聚合法合成了一种具有良好耐盐性的复合型高吸水树脂(SAP)。讨论了温度、中和度、单体质量比、引发剂、交联剂以及GO的使用量等因素对SAP吸水性能的影响,通过红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)等进行表征,并测定了其保水性能。结果表明合成SAP最佳条件为:聚合反应温度70℃,中和度70%,CMC质量分数10%,m(AA)∶m(AMPS)=10∶3.5,m(AA)∶m(AM)=4∶1,引发剂、交联剂、GO的使用量分别为1.5%、0.2%、0.5%,根据上述条件制备出的SAP吸纯水倍率为1256 g/g,吸盐水倍率为228 g/g。

pH敏感性水凝胶P(MAPOSS-co-AA)的制备及药物缓释性能

以丙烯酸(AA)和七苯基甲基丙烯酰氧基笼型倍半硅氧烷(MAPOSS)为单体,以偶氮二异丁腈为催化剂,N,N-亚甲基丙烯酰胺为交联剂,通过自由基溶液聚合法,制备了具有pH敏感性的有机-无机共聚水凝胶P(MAPOSS-co-AA)。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜对P(MAPOSS-co-AA)水凝胶的结构和溶胀后的形态进行了表征,并对其溶胀性能、药物缓释性能进行了研究。结果表明,XRD图中MAPOSS峰的消失说明MAPOSS均匀地分散在水凝胶交联网络中;与常规聚丙烯酸(PAA)水凝胶相比,MAPOSS的加入明显降低了其吸水能力,即P(MAPOSS-co-AA)水凝胶在模拟肠液(SIF)中溶胀后的孔径明显小于PAA水凝胶,但其pH敏感性不变,即随着pH值的增加,水凝胶的吸水能力增强,溶胀比增加;同时P(MAPOSS-co-AA)水凝胶作为茶碱的药物缓释体系,明显改善了茶碱在模拟胃液(SGF)和SIF中的释放性能,降低了茶碱在SIF中的释放速率。

绿色乳化剂在丙烯酸酯类乳液聚合中的应用研究

采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺制备聚丙烯酸酯类乳液,在聚合过程中以环保的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠(A-102)、失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚(Tween 80)替代传统的烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)乳化剂,并探讨了不同乳化剂对聚合物乳液粘度、残单量、分子量、稳定性、玻璃化转变温度和粒径形貌的影响规律。结果表明,通过采用绿色乳化剂替代APEO,不仅实现了乳液聚合的生态安全,且乳液综合性能良好。

N-乙烯基吡咯烷酮的自由基溶液聚合

考察了溶剂、单体浓度、引发剂等因素对N -乙烯基吡咯烷酮 (NVP)自由基聚合反应的影响 ,以苯、95%乙醇、蒸馏水为对象 ,重点考察了溶剂极性、单体与溶剂混合液黏度对NVP聚合反应速率、链增长速率常数及聚合物相对分子质量等的影响 .并进一步探讨了NVP与N ,N -亚甲基双丙烯酰胺在溶剂中的交联反应特性 ,发现某些无机盐水溶液有利于NVP的交联聚合反应 ,并用“笼蔽效应”作了解释 .

丙烯腈连续水相聚合宏观动力学模型

从丙烯腈水相聚合机理和成粒机理出发,根据Danckwerts-Zwietering的微观混合理论,分别建立了微观完全分离和最大混合的聚合动力学模型.利用连续搅拌釜式反应器中取得的转化率和数均聚合度数据进行模型计算,发现微观完全分离模型更适合于描述丙烯腈水相连续聚合过程.

新型结构两性梳形聚丙烯酰胺的合成

由过硫酸铵、甲醛合次硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、增链剂DA组成复合引发体系,将自制具有长亲水链结构(使聚合物有梳形结构)的可聚合两性化合物(使聚合物有两性特点)——溴化甲基丙烯酰氧乙基二甲基羧壬基铵与丙烯酰胺共聚,合成一类新型兼有两性聚合物和梳形聚合物结构特点的两性梳形聚丙烯酰胺,红外光谱分析表明所合成聚合物与所设计结构相符.研究该共聚物的合成条件,并确定出最佳反应条件:引发剂质量浓度为20 mg/L,引发温度为15℃,单体质量分数为18%,偶氮质量浓度为10mg/L,尿素、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、甲酸钠的质量浓度均为100mg/L,体系pH值为8,在此条件下合成的两性梳形聚丙烯酰胺的特性黏数可达19.95.

二步种子溶胀法制备氯霉素分子印迹聚合物微球及其识别性能

以聚苯乙烯乳液为种球、氯霉素为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,采用二步种子溶胀法制备了单分散氯霉素分子印迹聚合物微球(MIPMs)。通过扫描电镜(SEM),考察了溶胀比﹑搅拌速度﹑水油比﹑交联剂用量﹑分散剂用量等对MIPMs形态﹑粒径大小及粒径分布的影响。并用静态吸附实验考察了微球的吸附识别性能。结果表明,当溶胀比为40,搅拌速度为150 r/min,水油比在(8∶1)～(11∶1),EDMA用量为20 mmol,HEC用量为1.2 g时,可以获得一系列粒径均匀﹑分散性好的MIPMs。当功能单体为4 mmol MAA,交联剂为20 mmol EDMA时,制备的MIPMs识别性能最好,以甲砜霉素为竞争底物,分离因子达到5.57。二步种子溶胀法为水相中MIPMs的制备开辟了一条简捷有效的途径。

溶液缩聚法直接合成聚乳酸的研究

本研究采用溶液缩聚法直接合成聚乳酸,探索了催化剂用量、单体浓度、反应温度及反应时间对聚乳酸分子量的影响。结果表明:选用辛酸亚锡作为催化剂,用量为0.8%;甲苯作为溶剂,甲苯与乳酸单体的比例为2∶1,聚合温度控制在170℃,反应24h,可得到粘均分子量为12320的聚乳酸。

溶液聚合法合成聚乳酸

研究了以L-乳酸为单体,以二苯醚和十氢萘为溶剂,用溶液聚合法合成聚乳酸。采用逐步减压、逐渐升温的工艺路线,二苯醚做溶剂,所得产物相对分子质量较高。探讨了反应过程中原料的干燥预处理、溶剂、反应时间、反应温度等因素对聚合产物相对分子质量的影响。结果表明,最佳的反应条件为:乳酸／二苯醚体积比2／3,氯化亚锡为催化剂,催化剂的质量分数0．5％(相对单体),在160℃下反应24 h。

室温下甲基丙烯酸缩水甘油酯的原子转移自由基溶液聚合反应

以2-溴代丙酸乙酯为引发剂,溴化亚铜为催化剂,2,2′-联吡啶为配体,采用溶液聚合体系,实现了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GM A)的原子转移自由基聚合(ATRP),制得了窄分子量分布的均聚物PGM A;用FT-IR1、H-NM R、GPC等手段对活性聚合进行了确认,对PGM A进行了表征;考察了溶剂极性与单体/引发剂配比对可控聚合的影响;并进行了动力学研究,测定了GM A原子转移自由基聚合的表观活化能。研究表明,溶剂极性对GM A的ATRP可控聚合有较大的影响;单体/引发剂配比对聚合速率也有明显的影响;实验测得GM A的ATRP可控聚合的表观活化能为61.4 kJ/m o l。