聚缩水甘油苄基醚磺酸新型离子液体功能高分子合成与表征

摘要

本文以聚缩水甘油苄基醚为预聚体，设计合成出了一类新型的离子液体功能高分子，包括不同分子量及不同磺化度的均聚缩水甘油苄基醚磺酸三乙醇胺盐、不同组成及不同磺化度的共聚缩水甘油苄基醚磺酸三乙醇胺盐，重点考察了磺酸聚醚分子量、磺化度、组成及浓度对聚合物水溶液表面性能的影响，并对其电化学窗口及电导率进行了测试。主要研究内容及结果如下：
　　 ⑴采用减压蒸馏的方法，提纯得到缩水甘油苄基醚(BzGE)和缩水甘油正丁基醚(BuGE)单体，并用核磁对单体进行了表征。
　　 ⑵以叔丁基锂引发聚合缩水甘油苄基醚和缩水甘油正丁基醚，得到一系列不同分子量和组成的均聚和共聚聚醚。采用氯磺酸直接磺化聚醚预聚体，进而以三乙醇胺中和分别得到了均聚和共聚磺酸聚醚三乙醇胺盐。通过VPO、红外、核磁对聚合物结构进行了表征，重点探讨了催化剂的用量对聚合物分子量和聚合物产率的影响，氯磺酸用量对磺化度的影响，聚醚预聚体苯环上邻、对、间位的磺化反应活性以及共聚单体投料比对共聚物组成的影响。结果表明：通过改变引发剂用量、氯磺酸用量以及共聚单体的比例可以有效地控制磺酸聚醚的结构。
　　 ⑶合成出的各均聚和共聚磺酸聚醚三乙醇胺盐在室温下均成液态，为一类新型的阴离子型离子液体功能高分子。磺酸聚醚三乙醇胺盐表现出强的表面张力时间效应，这与其分子量大、在溶液中构象复杂有关。对同一磺酸聚醚三乙醇胺盐，溶液浓度增加使动态表面活性增加，用Word-Tordai方程及Liggieri修正方程能很好的描述DST的变化规律；对不同结构磺酸聚醚三乙醇胺盐，随分子中疏水结构单元含量的增加、-SO3-基团含量的减少，动态表面活性增加。对均聚磺酸聚醚三乙醇胺盐，分子量越小的CMC值越小，平衡表面张力值越低；采用Gibbs方程分别对不同温度下均聚及共聚磺酸聚醚三乙醇胺盐的CMC,平衡表面张力值，表面吸附量(Γ)，分子截面积(A)进行了计算。结果表明温度越高，A越大，平衡表面张力值越低。比较磺酸聚醚与萘系(NFS)及羧酸系(PC)减水剂的溶液表面性能，结果表明磺酸聚醚型高分子表面活性剂具有良好的表面性能，具有良好的开发应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一部分 文献综述

1 ILFPs的分类

2 ILFPs的合成

2.1 阳离子型ILFPs

2.2 阴离子型ILFPs

2.3 内盐型ILFPs

3 ILFPs的应用

3.1 导电高分子

3.2 催化剂

3.3 反应稳定剂

3.4 表面活性剂

3.5 气体吸附剂

3.6 载体

3.7 互穿网络

4 展望

5 选题的目的和意义

第二部分 实验部分

1 实验原料

2 合成部分

2.1 聚醚预聚体的合成

2.2 磺酸聚醚的合成

2.3 磺酸聚醚三乙醇胺盐的合成及分离

3 表征部分

3.1 结构表征

3.2 性能测定

第三部分 结果与讨论

1 合成与表征

1.1 单体的精制和表征

1.2 聚醚预聚体的合成及表征

1.3 磺酸聚醚的合成及表征

1.4 小结

2 ILFPs的性质

2.1 ILFPs 水溶液DST的研究

2.2 表面张力及临界胶束浓度GMC

2.3 其它性质

2.4 小结

第四部分 总结

1.磺酸聚醚三乙醇胺盐离子液体功能高分子的合成及结构表征

2.ILFPs水溶液的性质

3.ILFPs的电化学性质

4.概括

参考文献

附录：就读硕士研究生期间发表的学术论文

致谢