哑铃结构含氟多嵌段共聚物的合成和抗乳化性能机理

摘要

分水性能是衡量抗乳化剂品质的一项重要指标。据报道，具有超支化结构的破乳剂具有较强的亲水和渗透能力，这使得支链型破乳剂的破乳效果胜于直链型破乳剂;直链醚类破乳剂分离出的水色更清澈透明;另外，为了防止在破乳的过程中，抗乳化剂被分离出的水分带走，在保证破乳效果的同时，应使其具有较强的油溶性和化学稳定性。另外，含氟聚合物具有很高的化学惰性、热稳定性、优越的耐候性和疏水疏油的特性，我们合成了一系列哑铃结构的含氟多嵌段共聚物(Fluorinated Multi-block Copolymers with Dumbbell-shaped Structure，FMCDSs)，并对其抗乳化性能及机理进行了研究。
　　本文的第一部分主要是FMCDSs的合成及结构表征。通过阴离子开环聚合法合成了以聚乙二醇(PEG)为线性部分，聚缩水甘油醚(PG)为超支化部分的具有哑铃结构的超支化-线性-超支化聚醚(PG-b-PEG-b-PG)。以甲基丙烯酸三氟乙酯为氟化试剂，通过原子转移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization，ATRP)技术，对PG-b-PEG-b-PG进行氟化改性，通过调节单体与引发剂的比例，得到了不同氟化程度的FMCDS-1、FMCDS-2、FMCDS-3。通过GPC、1HNMR、13CNMR、19FNMR等对其进行了结构表征。
　　本文的第二部分研究了FMCDSs在150SN基础油-水体系的抗乳化性能及机理。研究发现:较低氟化程度的FMCDS-1在质量浓度为100mg·L-1时在50秒内实现150SN基础油与水基本分离，FMCDS-2、FMCDS-3对应的最佳抗乳化性能的浓度分别为:200mg·L-1、300mg·L-1，对应的时间是分别是:53s、101s;界面张力不是影响其抗乳化性能的主要因素;含有FMCDSs的150SN基础油-水体系为弹性体系;扩张弹性模量的变化与分水时间的变化趋势基本一致，分水时间越短，抗乳化效果越好，扩张弹性模量越低;FMCDSs在油-水界面膜附近吸附聚集，降低了界面膜强度，使其难以形成稳定的乳液，最终导致界面膜局部结构损坏而实现破乳。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 超支化聚合物的合成方法

1．2．1 SCVP反应

1．2．2 ROMBP反应

1．2．3 ATRP反应

1．3 线性-超支化聚合物的合成

1．3．1 先线性链法

1．3．2 先超支化法和偶合法

1．3．3 主客体法

1．4 超支化聚合物的改性

1．5 聚合物的有机氟改性法

1．6 超支化聚合物的应用

1．6．1 医学方面的应用

1．6．2 聚合物改性方面的应用

1．6．3 涂料方面的应用

1．6．4 破乳剂、抗乳化剂的应用一?

1．7 抗乳化机理

1．8 选题背景以及研究内容

1．9 创新点

第二章 实验装置及表征方法

2．1 引言

2．2 实验试剂和仪器

2．3 试剂纯化

2．4 表征

2．4．1 FT-IR测定

2．4．2 NMR测定

2．4．3 羟值的测定

2．4．4 GPC

2．5 主要测定方法

2．5．1 抗乳化性能测定方法

2．5．2 动态界面张力的测定

2．5．3 界面扩张粘弹性性的测定

第三章 哑铃结构的含氟多嵌段共聚物的的合成及表征

3．1 引言

3．2 实验过程

3．2．2 Br-PG-b-PEG-b-PG-Br的合成

3．2．3 FMCDSs的合成

3．3 结果与讨论

3．3．1 PG-b-PEG-b-PG的合成及表征

3．3．2 Br-PG-b-PEG-b-PG-Br的合成及表征

3．3．3 FMCDSs的合成及表征

3．4 本章小结

第四章 哑铃结构含氟多嵌段共聚物抗乳化性能及机理

4．1 引言

4．2 抗乳化性能

4．3 界面张力与抗乳化性能的关系

4．4 界面扩张粘弹性与抗乳化性能间的关系

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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