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

用偶联剂KH-550和超支化聚(胺-酯)对纳米S iO2进行改性,并通过熔融共混法制得了PVC/S iO2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S iO2在PVC基体中的分散均匀性;超支化聚(胺-酯)接枝改性纳米S iO2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)对PVC力学及流变性能影响的研究

研究了超支化聚 (胺 -酯 )对聚氯乙烯 (PVC)力学性能和流变性能的影响。结果表明 ,超支化聚 (胺 -酯 )能明显改善PVC的力学性能 ,加入 3%第 3代超支化聚 (胺 -酯 )的PVC的拉伸强度和断裂伸长率分别达到 5 5 .4 7MPa和 17.2 8% ,分别比原来增加了 31.14 %和 4 0 .85 % ;少量超支化聚 (胺 -酯 )可以大幅度降低PVC的粘度 ,随着超支化聚 (胺 -酯 )加入量的增加 ,PVC粘度降低幅度增大。

PVC/超支化聚(胺-酯)共混物的冲击与流变性能研究

研究了超支化聚(胺-酯)的代数和用量对PVC/超支化聚(胺-酯)共混体系冲击性能和流变性能的影响,利用扫描电镜对共混体系的冲击断面形态结构进行分析.结果表明:超支化聚(胺-酯)的代数和用量均对共混体系的冲击强度有影响,当加入质量分数为5%的第3代超支化聚(胺-酯)时,共混体系的冲击强度达到42.5 kJ/m2,加入超支化聚(胺-酯)能有效降低共混体系的粘度,并且随着超支化聚(胺-酯)加入量的增多,共混体系流动行为逐渐向牛顿型流体转变,使得PVC的加工可以在较低的温度下进行,从而避免高温引起PVC降解.

端羟基超支化聚(胺-酯)接枝氧化石墨烯及在环氧树脂中的应用

采用改进的Hummer方法制备了氧化石墨烯(GO),再用核准一步酯化缩聚法接枝改性氧化石墨烯制备了端羟基超支化聚(胺-酯)接枝氧化石墨烯(HP-GO),将其与环氧树脂(EP)复配制得了HP-GO/EP复合材料。HP-GO的结构和特性用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和热重分析进行了表征。结果表明,在GO上成功接枝上了端羟基超支化聚(胺-酯)。对复配的复合材料进行力学性能、拉伸断面形貌和热稳定性表征,并考察了GO和HP-GO在环氧树脂基体中的分散状态。结果表明,HP-GO有利于提高复合材料的综合性能,在HP-GO的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均达到最大值,分别为67.24MPa,86.09 MPa和12.64kJ/m^(2),与空白EP相比,分别增加了66.7%,37.39%和23.20%。拉伸断面形貌分析表明,纯EP是脆性断裂,而HP-GO/EP是典型的韧性断裂;热重分析发现,HP-GO较纯GO能更好地提高环氧树脂的热稳定性。HP-GO在环氧树脂基体中的分散状态更加均匀。

多壁碳纳米管接枝超支化聚(胺-酯)

采用混酸氧化,使碳纳米管表面产生羧基,再分别以接出法(grafting from)的方式在碳纳米管表面"长出"超支化大分子;以接入法(grafting to)的方式将由"一步法"合成的超支化聚(胺-酯)通过酯化反应接枝到碳纳米管表面。通过SEM、FTIR、TGA-DSC以及XRD等表征手段并结合酸碱滴定法测定修饰后碳纳米管表面的羟基密度,对功能化修饰的碳纳米管进行分析。结果表明,分别以"grafting from"和"grafting to"方式接枝超支化聚(胺-酯)后,碳纳米管的羟基密度分别为24.74 mmol/g和20.04 mmol/g,修饰后的碳纳米管分散性能明显提高,同时末端丰富的官能团为碳纳米管的进一步功能化修饰创造了条件。

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。

树枝状聚(胺-酯)的功能化及其荧光性能研究

以乙二胺(EDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和苯甲醛(BZA)为原料,合成了聚(胺-酯)-苯甲醛树枝状大分子(PAE-BZA),产率为60.82%,色谱纯度为65.27%。用IR、1HNMR和13CNMR表征了它的结构;并测定了PAE-BZA的荧光性能;考察了不同浓度PAE-BZA、不同溶剂及n(Sn2+)/n(PAE-BZA)对其荧光性能的影响。结果表明,丙酮为溶剂时,0.5 mmol/L PAE-BZA荧光强度最强;以丙酮、甲醇、DMSO、DMF和乙醇等为溶剂,PAE-BZA在乙醇中的荧光强度最强。随着n(Sn2+)/n(PAE-BZA)增加,PAE-BZA的荧光强度先减弱后增强,且Sn2+与PAE-BZA络合顺序是由外围的N原子逐步向内部的N原子络合。

两亲性超支化聚(胺-酯)对PVC/PP共混体系的增容作用

研究了两亲性超支化聚(胺-酯)(A-HPAE)对PVC/PP共混体系的增容作用,讨论了其用量对PVC/ A-HPAE/PP共混体系力学性能和复数黏度的影响。结果表明,在PVC/PP共混物中加入2份(质量份,下同) A-HPAE时,能很好地改善共混体系的相容性,使共混物的拉伸强度和断裂伸长率分别达到26．18 MPa和18．72％,比未加的分别提高了107．67％和34．68％；共混体系的绝对复数黏度随着A-HPAE用量的增大而降低；扫描电子显微镜分析表明,A-HPAE增强了PVC和PP之间的界面黏结作用,减小了共混体系中分散相的尺寸。

一种超支化聚(胺-酯)复鞣剂的合成及表征

以二乙醇胺和丙烯酸甲酯为原料通过Michael加成反应制得N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯,再由"一步法"使其与季戊四醇通过酯交换反应制得一种端羟基超支化聚(胺-酯)。采用IR、1H-NMR和GPC等方法对超支化聚(胺-酯)的分子结构进行了表征。从超支化聚(胺-酯)结构出发,分析了其在皮革复鞣中的应用性能及作用机理。

酯端基超支化聚(胺-酯)的合成与表征

以乙醇胺和丙烯酸甲酯为原料,通过Michael加成反应合成了N-羟乙基-3-胺基-N,N-二丙酸甲酯AB2单体,并采用FT IR1、H NMR和元素分析对单体的结构进行了表征;以丁二酸酐为反应中心核,N-羟乙基-3-胺基-N,N-二丙酸甲酯为单体,制得了1-5代酯端基超支化聚（胺-酯）。采用核磁共振法对1-5代酯端基超支化聚（胺-酯）的支化度进行了表征,结果表明,由于采取的是加入中心核并逐步加入单体的有核准一步缩聚法,所合成的超支化聚（胺-酯）具有较高的支化度;凝胶渗透色谱测定的结果表明,超支化聚（胺-酯）的相对分子质量分布较窄,具有单分散性;超支化聚（胺-酯）的粘度较低且在多种溶剂中均有较好的溶解性,分解温度均高于170℃,具有良好的热稳定性。

阳离子化树枝状聚(胺-酯)在染色废水中的应用

以端基为8个伯氨基的树枝状化合物[PAE(NH2)8]和阳离子试剂缩水甘油基三甲基氯化铵(GTAC)为原料合成了阳离子树枝状聚(胺-酯)(PAE-GTAC)。通过正交实验讨论了反应温度、反应时间及原料配比对产物产率的影响,并用红外光谱和核磁共振波谱对样品进行了结构表征。讨论了PAE-GTAC用量、离心时间及溶液pH对Cr3+及染料(甲基橙、达旦黄及二甲酚橙)去除率的影响。结果表明,当反应温度为45℃,反应时间为5 h,原料配比为n[PAE(NH2)8]∶n(GTAC)=1∶16时,以异丙醇为溶剂,产物产率为66.28%;当pH=8.87,以3 000r/min的转速离心13 min,用25 mL PAE-GTAC(c=0.01 mol/L)溶液处理10 mL CrCl3(c=0.1 mol/L)溶液时,Cr3+的去除率最高,为97.56%;当pH=1.51、2.03及1.52,振荡处理15 min后,以3 000 r/min的转速离心10min,用25 mL PAE-GTAC(c=0.01 mol/L)溶液处理10 mL染料(c=1.2×10-5mol/L)水溶液时,甲基橙、达旦黄及二甲酚橙的去除率最高,分别为84.16%、92.25%及97.35%。

树枝状聚(胺-酯)的自组装及其在染料分子相转移中的应用

通过静电力自组装制得了树枝状聚(胺-酯)-月桂酸(PAE(NH2)8-LA),并利用FTIR技术对PAE(NH2)8-LA进行了表征;考察了月桂酸含量、PAE(NH2)8浓度及水相pH对染料相转移率的影响。实验结果表明,染料的相转移率随月桂酸含量和水相pH的增大呈先增大后减小的趋势,随PAE(NH2)8浓度的增大而增大。在20 mL质量分数为9.09%的月桂酸甲苯溶液、10 mL浓度为4.2×10-4mol/L的PAE(NH2)8水溶液与10 mL浓度约为1.200×10-5mol/L的染料水溶液的混合液中,当水相pH分别为7.72,6.64,7.72时,染料达旦黄、甲基橙、二甲酚橙的相转移率分别达到最大值(49.60%,41.35%,35.58%)。

超支化聚(胺-酯)的合成及在皮革中的应用

以三羟甲基丙烷为中心核分子,N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯为合成单体,在对甲苯磺酸催化下,采用一步法合成了一系列新型超支化聚(胺-酯)复鞣剂(G1、G2和G3),并用红外(IR)光谱、核磁共振(1H-NMR)和羟值测定对其结构进行了表征,结果表明,合成的超支化聚(胺-酯)化学结构与设计的分子结构一致。将其用作皮革复鞣剂,相对传统复鞣剂的复鞣效果,经超支化聚(胺-酯)复鞣后的皮革在抗裂强度和透气性等方面的性能都有明显的提高,且随着代数的增加,效果更加明显。

多羟基超支化聚(胺-酯)修饰多壁碳纳米管

通过原位酯交换聚合反应,在多壁碳纳米管(MWNTs)表面接枝多羟基超支化聚胺-脂取得成功.分步产物的结构用FTIR进行了表征,TGA确定了修饰类型为共价接枝,SEM观察到MWNTs改性前后的形貌变化,并首次采用化学滴定方法确定了接枝在碳纳米管上的超支化聚合物的平均代数.接枝修饰后的MWNTs在水、乙酸乙酯等常见溶剂中的分散能力明显提高.

含聚氧乙烯链端树枝状聚(胺-酯)的合成及性能

以端基为8个伯氨基的树枝状化合物〔PAE(NH2)8〕和聚氧乙烯〔PEO-A(454)〕或丙烯酸钠(SAA)与聚氧乙烯为原料合成了含聚氧乙烯链端树枝状聚(胺-酯)(PAE-PEO-A和PAE-SAA-PEO-A)。通过正交实验讨论了反应温度、反应时间及原料配比对产物产率的影响,并用FTIR、1HNMR、13CNMR及GPC对试样进行结构表征。测定了含聚氧乙烯链端树枝状聚(胺-酯)的表面张力及对苯甲酸、水杨酸的增溶性。实验结果表明,当反应温度为65℃,反应时间为96 h,原料的配比量n〔PAE(NH2)8〕∶n[(PEO-A(454)]=1∶16,以甲醇为溶剂,产物产率为88.30%。PAE-PEO-A溶液的临界胶束质量浓度为0.007 5 g/L,最小表面张力为43.8 mN/m。PAE-PEO-A对苯甲酸、水杨酸都有增溶性,且增溶能力随着它们的表面官能团数的增多和浓度的增加而增大。当反应温度为50℃,反应时间为96 h,原料的配比量n〔PAE(NH2)8〕∶n(SAA)∶n〔PEO-A(454)〕=1∶12∶8,以甲醇为溶剂,产物产率为48.83%。PAE-SAA-PEO-A水溶性极好,其表面张力与水接近,几乎不具有表面活性。PAE-SAA-PEO-A对苯甲酸和水杨酸有良好的增溶性,尤其是对水杨酸的增溶性明显。在相同质量浓度0.500 g/L时,PAE-SAAPEO-A对水杨酸的增溶量约为PEG-400的2.4倍。

端羧基超支化聚(胺-酯)合成及对环氧树脂的增韧

基于迈克尔加成、酯交换和巯基-烯点击化学反应,合成了第三代端羧基超支化聚(胺-酯),对其结构进行表征,并将其用于环氧/甲基四氢苯酐固化体系的增韧研究。研究结果表明:该端羧基超支化聚合物G3可加快固化反应;当添加w(G3)=3%(相对于环氧树脂质量而言)时,固化物在保持弯曲强度和耐热性不下降的前提下,冲击强度显著提高。

萘酰亚胺树枝状聚(胺-酯)对染料的荧光增强作用

以乙二胺(EDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和1,8-萘二甲酸酐为原料,合成了萘酰亚胺树枝状聚(胺-酯)[PAE-1,8-NL]。考察了PAE-1,8-NL与染料(曙红B、罗丹明B、达旦黄、亚甲基蓝和甲基橙)组成的能量转移体系中,染料荧光强度的变化。结果表明,PAE-1,8-NL作用于染料的DMF溶液,荧光强度增强;且随着PAE-1,8-NL浓度的增大,荧光强度先增强后减小。增强作用大小为:亚甲基蓝>罗丹明B>甲基橙>曙红B>达旦黄。在DMF、丙酮和乙腈溶剂中,PAE-1,8-NL对染料的荧光强度增强作用不同。

萘酰亚胺树枝状聚(胺-酯)荧光材料的合成及性能

以乙二胺(EDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和1,8-萘二甲酸酐为原料,合成了萘酰亚胺树枝状聚(胺-酯)(PAE-1,8-NL),产率为32.79%。用IR和1HNMR表征了它的结构。通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等手段对PAE-1,8-NL及加入稀土金属离子(La3+、Nd3+、Dy3+、Gd3+、Eu3+)或质子的各种溶液的光物理性能进行研究。结果表明,PAE-1,8-NL在氯仿-乙醇(体积比1∶1)稀溶液中在激发波长为335 nm激发下产生两处荧光峰370 nm和386 nm,分别归属为萘单体荧光峰和分子内萘基-萘基激基缔合物荧光峰;稀土金属离子或质子与PAE-1,8-NL内部的胺络合后,对萘单体荧光峰影响不大,而对激基缔合物荧光强度产生规律性的变化。PAE-1,8-NL溶液的荧光强度随稀土金属离子浓度的增大先增强后减弱;随H+浓度的增大而增强;随稀土金属离子和H+浓度的增大先增强后减弱。

二茂铁端基修饰的超支化聚(胺-酯)的合成与表征

首先以二乙醇胺和丙烯酸甲酯为原料,通过Michael加成反应制备A2B型前驱单体N,N-二羟乙基-3-氨基丙烯酸甲酯,然后以三羟甲基丙烷为反应中心核,采用有核准一步法合成羟端基超支化聚(胺-酯)(HPAE);最后利用二茂铁甲酸对HPAE进行端基改性,得到了二茂铁端基修饰的超支化聚(胺-酯)(HPAE-Fc)。HPAE-Fc的合成条件:w(催化剂)=2.5%(相对于反应物总质量),反应温度为140℃,反应物投料比n(OH)∶n(二茂铁甲酸)为1∶0.8,反应时间为4 h。采用FTIR、1HNMR、UV-vis、DSC和羟值等手段对HPAE-Fc的结构进行了表征,表明二茂铁基团成功地接枝到了HPAE分子表面,接枝率达70%。