含氟两亲聚合物的合成及其在离子液体中的表面性能

1、与、易发表团vww 论文爰表菱家 含氟两亲聚合物的合成及其在离子液体中的表面性能【摘要】：超支化聚合物基于树枝状分子结构，及其特殊的物理化学性 能和潜在的应用前景，近年来备受人们关注。离子液体以其优异的物 理化学性质和功能：低沸点、宽沸程、不挥发、污染少、对环境友好、 极性及双亲性可控、溶解性好等优势在很多领域得到应用。根据功能 化添加剂“绿色化”的发展主导趋势,本文以生物相容性好、易于生物降 解的缩水甘油、以及短碳链含氟丙烯酸酯为聚合单体，结合超支化聚 合物特殊的树枝状分子结构，通过分子设计、结构调控合成出环境友 好型含氟超支化大分子，并研究了其在离子液体中的表面行为。本论 文研究的内容主要

2、包括两个部分：第一部分是利用原子转移自由基聚 合，以亲水性的超支化聚缩水甘油醚为内核,以丙烯酸六氟丁酯(HFBA) 作为氟改性末端基团，制备出了一系列结构明确的含氟两亲超支化聚 合物(PG-b-PHFBA);第二部分通过动态表面张力(SFT)和动态光散射 (DLS)的测定，研究了这一系列含氟两亲超支化聚合物在离子液体1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(bmimBF4)中的表面性能和胶束行 为。第一部分：新型含氟两亲超支化聚合物的制备及结构表征本文研 究了一种新型的含氟两亲超支化聚合物的制备过程及其结构表征。以 三羟甲基丙烷为起始剂，以缩水甘油为单体，采用慢速单体加入法,通 过阴离子控制开环多支

3、化聚合法合成结构明确的超支化聚缩水甘油 醚;将该产物与2-漠异丁酰漠反应制备出分子结构确定的大分子引发 剂；随后利用原子转移自由基聚合法，将该大分子引发剂与含氟单体-与、易发表团vww 论文发表坦家丙烯酸六氟丁酯进行聚合，在1HNMR、13CNMR、19FNMR、FT-IR、GPC等对产物结构表征基础上，最后得到确定分子量和明确结构的一 系列新型含氟两亲超支化聚合物。第二部分：含氟两亲超支化聚合物 在离子液体bmimBF4 中的表面性能和聚集行为的研究对含氟两亲 超支化聚合物的1-丁基-3 -甲基咪唑四氟硼酸盐bmimBF4溶液进行 了表面张力和动态光散射测定，讨论了分子结构与表面张力之间的联

4、 系和内在机理。实验结果表明此类聚合物在离子液体中随着含氟两亲 超支化聚合物浓度的增加，溶液的表面张力明显下降，尤其是聚丙烯酸 六氟丁酯作为含氟末端改性基团链长越长时，溶液表面张力达到平衡 所需时间越短，临界胶束浓度越低。动态光散射结果表明在所测的浓 度范围内，溶液内部形成了不同的聚集体：单分子胶束和多分子胶束。 根据动态表面张力的测试数据，我们通过Ward-Tordai方程计算了扩散 系数，计算结果证明动态表面张力初期为纯扩散控制模式，后期为混合 动力学控制模式。【关键词】：超支化丙烯酸六氟丁酯表面张力聚集体 离子液体【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分

5、类号】：O631.3【目录】：中文摘要10-12ABSTRACT12-14第一章文献综述及选题背 景14-281.1超支化聚合物141.2超支化聚合物的合成方法14-191.2.1 一步缩聚法14-151.2.2活性聚合15-171.2.2.1自缩合乙烯基聚合 (SCVP)15-161.2.2.2原子转移自由基聚合(ATRP)161.2.2.3质子转移聚 合16-171.2.2.4固相聚合171.2.3自缩合开环聚合(SCROP)17-181.2.4 离子聚合18-191.2.4.1阳离子聚合181.2.4.2阴离子聚合18-191.2.5高 选择性化学反应191.3超支化聚合物改性19-23

6、1.3.1两亲接枝共聚物 19-211.3.2超支化聚合物的氟改性进展21-231.4两亲分子在离子液体 中的研究23-261.4.1离子液体简介231.4.2离子液体的分类23-241.4.3 离子液体的应用24-251.4.3.1离子液体在有机合成中的应用241.4.3.2 离子液体在色谱分析中的应用241.4.3.3离子液体在萃取分离中的应 用24-251.4.4两亲分子在离子液体中的研究现状25-261.5选题的意义 和主要研究内容26-271.6本论文创新点27-28第二章实验装置及表征 方法28-342.1实验所用试剂及仪器28-292.1.1实验主要试剂和仪器292.1.2部分试

7、剂的纯化292.2表征方法29-342.2.1羟值的测定312.2.1.1配制氢氧化钠29-302.2.1.2标定氢氧化钠302.2.1.3邻苯 二甲酸酐法测定羟基30-312.2.2动态光散射表征(DLS)312.2.3GPC测 定31-322.2.4NMR测定322.2.5动态界面张力(SFT)322.2.6傅里叶红 外(FT-IR脸测32-34第三章含氟两亲超支化聚合物的合成及结构表征 34-463.1引言343.2制备大分子起始剂34-353.2.1聚缩水甘油醚(PG) 的合成34-353.2.2聚缩水甘油醚与2-漠异丁酰漠的反应 353.3PG-b-PHFBA 的合成35-363.4结果和讨论36-433.5本章小结43-46第四章含氟两亲聚合物在离子液体中的表面性能和聚集行为 46-504.1引言464.2表面行为46-474.3动态光散射47-494.4本章小结 49-50第五章含氟两亲聚合物的动态表面张力分析50-565.1引言505.2结果与讨论50-555.2.1