發(fā)布時(shí)間：2020-10-21 23:44

　　 等規(guī)聚丙烯(i PP)是目前高分子領(lǐng)域中最大的材料品種之一,并且世界聚丙烯總產(chǎn)量逐年上升,由于其優(yōu)異的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性被應(yīng)用于各行業(yè)及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)聚合物分子鏈、晶型和相態(tài)等多層次多尺度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都已用于實(shí)現(xiàn)聚丙烯的高性能化。本工作致力于合成新型等規(guī)聚丙烯雜臂星形共聚物,從而為探究此類(lèi)復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等規(guī)聚丙烯的性能及潛在應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。本論文采用配位聚合、可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)以及偶聯(lián)反應(yīng)等化學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)了基于等規(guī)聚丙烯的雜臂星形共聚物的合成。主要工作和結(jié)論如下:(1)利用茂金屬化合物rac-Et(Ind)_2ZrCl_2引發(fā)丙烯配位聚合,以苯乙烯類(lèi)衍生物TCSSt為封端劑合成了由硅甲氧基封端iPP大分子單體;利用TBDB引發(fā)苯乙烯RAFT聚合,合成了分子量可調(diào)、由硅甲氧基封端的無(wú)規(guī)聚苯乙烯(aPS)大分子單體;利用iPP末端和aPS末端硅甲氧基之間的偶聯(lián)反應(yīng),合成了一系列臂長(zhǎng)可控、組成可調(diào)、臂數(shù)為3-4的iPP/aPS雜臂星形共聚物。(2)研究了iPP/aPS雜臂星形共聚物在N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中的自組裝行為,結(jié)果表明共聚物在DMF中能夠形成穩(wěn)定的膠束,膠束粒徑在200-1200 nm之間;膠束干燥后的聚集體呈顆粒狀,顆粒形狀與共聚物組成密切相關(guān),通過(guò)調(diào)節(jié)iPP/aPS雜臂星形共聚物的臂長(zhǎng)和組成,可使顆粒具有棒狀或球狀等不同形貌;通過(guò)調(diào)節(jié)星形共聚物所形成顆粒的形貌,可獲得具有超疏水性能(水接觸角?153o)和具有自清潔功能(水滾動(dòng)角≤5o)的聚合物表面。(3)利用TBDB引發(fā)N,N’-二乙基-2-丙烯酰胺進(jìn)行RAFT聚合,合成了分子量可調(diào)、由硅甲氧基封端的聚N,N’-二乙基-2-丙烯酰胺大分子單體(PDEA);利用iPP末端和PDEA末端硅甲氧基之間的偶聯(lián)反應(yīng),合成了一系列臂長(zhǎng)可控、組成可調(diào)、臂數(shù)為5-8的iPP/PDEA雜臂星形共聚物。(4)研究了iPP/PDEA雜臂星形共聚物在乙醇溶液中的自組裝行為,結(jié)果表明共聚物在乙醇中能夠形成穩(wěn)定的膠束,膠束粒徑在1200 nm左右,通過(guò)調(diào)節(jié)iPP/PDEA雜臂星形共聚物的臂長(zhǎng)和組成,可使膠束干燥后的聚集體呈不規(guī)則的顆粒形貌。(5)利用上述合成的iPP、aPS、PDEA三種大分子單體,分別制備了臂長(zhǎng)和臂數(shù)相近,但結(jié)構(gòu)不同的三種雜臂星形共聚物(iPP/aPS,iPP/PDEA,aPS/PDEA),并對(duì)比了這三種雜臂星形共聚物膠束組裝的顆粒形貌,結(jié)果表明,由于iPP結(jié)晶相的存在,共聚物iPP/aPS(~5?m)和iPP/PDEA(~1?m)組裝成的顆粒尺寸明顯大于a PS/PDEA(~50nm),說(shuō)明在共聚物膠束中引入結(jié)晶性聚合物組分,有利于獲得大尺寸顆粒。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TQ325.14
【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 星形聚合物
        1.1.1 星形聚合物的性能
        1.1.2 星形聚合物的應(yīng)用
    1.2 雜臂星形共聚物
        1.2.1 雜臂星形共聚物的合成方法
        1.2.2 “棒-線(xiàn)”共聚物
    1.3 聚丙烯基雜臂星形共聚物
        1.3.1 星形聚丙烯
        1.3.2 聚丙烯雜臂星形共聚物
    1.4 課題提出
2 等規(guī)聚丙烯/無(wú)規(guī)聚苯乙烯雜臂星形共聚物合成與性能
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.0 實(shí)驗(yàn)原料及精制
        2.1.1 制備二硫代苯甲酸4-（三甲氧基硅基）芐酯（TBDB）
        2.1.2 無(wú)規(guī)聚苯乙烯大分子單體的合成
        2.1.3 聚苯乙烯星形化的合成
        2.1.4 封端劑（4-乙烯基）苯基三氯硅烷（TCSSt）的合成
        2.1.5 端基功能化等規(guī)聚丙烯大分子的合成
        2.1.6 等規(guī)聚丙烯/無(wú)規(guī)聚苯乙烯雜臂星形共聚物的合成
        2.1.7 等規(guī)聚丙烯/無(wú)規(guī)聚苯乙烯雜臂星形共聚物分散液的配置
        2.1.8 制備等規(guī)聚丙烯/無(wú)規(guī)聚苯乙烯雜臂星形共聚物涂層
        2.1.9 表征與測(cè)試
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 無(wú)規(guī)聚苯乙烯大分子單體的表征與聚苯乙烯星形化反應(yīng)研究
        2.2.2 iPP大分子單體的表征
        2.2.3 等規(guī)聚丙烯/無(wú)規(guī)聚苯乙烯雜臂星形共聚物的表征
        2.2.4 iPP/aPS雜臂星形共聚物的組裝形貌與超疏水性能
    2.3 本章小結(jié)
3 等規(guī)聚丙烯雜臂/無(wú)規(guī)聚苯乙烯雜臂星形聚合物合成與性能
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及精制
        3.1.2 聚N,N’-二乙基-2-丙烯酰胺的合成
        3.1.3 端基功能化線(xiàn)性i PP大分子的合成
        3.1.4 iPP/PDEA雜臂星形共聚物的合成
        3.1.5 aPS/PDEA臂星形共聚物的合成
        3.1.6 iPP/PDEA雜臂星形共聚物分散液的配置
        3.1.7 表征與測(cè)試
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 聚N,N’-二乙基-2-丙烯酰胺大分子單體的表征
        3.2.2 iPP/PDEA雜臂星形共聚物的表征
        3.2.3 iPP/PDEA雜臂星形共聚物的涂自組裝形貌
        3.2.4 iPP/aPS,iPP/PDEA,aPS/PDEA雜臂星形共聚物形貌對(duì)比
    3.3 本章小結(jié)
結(jié)論
面臨的挑戰(zhàn)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

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本文編號(hào)：2850765