含双结晶链段嵌段共聚物的合成与结晶行为

摘要

本论文合成了含双结晶链段乙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物聚(PE-b-PEO),并对PE-b-PEO和另一类含双结晶链段聚己二酸酐-聚(2,2-二甲基三亚甲基环碳酸酯)嵌段共聚物(PAA-PDTC)的结晶行为进行了研究。采用丁基锂(BuLi)引发丁二烯阴离子聚合并用环氧乙烷终止链反应的方法合成了羟基聚丁二烯(HTPB);利用对甲苯磺酰肼(TSH)氢化HTPB得到羟基聚乙烯(HTPE);通过偶联剂对苯二甲酰氯(TPC)连接HTPE和聚乙二醇(PEG)合成得到了聚乙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物(PE-b-PEO)。利用H-NMR、FTIR和GPC对聚合物的微结构、分子量和分子量分布进行了表征。运用DSC、WAXD、PLM等表征方法研究了PE-b-PEO的结晶行为。通过比较PE-b-PEO样品及其均聚物的结晶温度和熔融温度,发现PE链段支化度较高的PE-b-PEO具有更低的PE段结晶温度和熔融温度。WAXD的表征结果表明PE-b-PEO的PE和PEO链段保持了与其均聚物相同的晶型。通过PLM发现PEO链段会使PE链段晶体尺寸变小。比较了不同扫描起始温度和不同降温速率下得到的结晶温度、熔融温度和熔融热焓,发现在PEO段均相成核的PE-b-PEO样品中,PEO链段的结晶温度和熔融热焓随PE链段结晶的完善而减小;在PEO段异相成核的PE-b-PEO样品中,PEO链段的结晶温度和熔融热焓随PE链段结晶的完善而增大;表明在PE-b-PEO中,先结晶的PE链段对PEO链段的结晶有着相互竞争的成核作用和抑制作用。最后,运用DSC研究了PAA-PDTC的结晶行为。通过比较不同扫描起始温度和不同降温速率下得到的结晶温度、熔融温度和熔融热焓,发现PAA链段的结晶温度和熔融热焓随PDTC链段结晶的完善而减小;这表明在PAA-PDTC中,先结晶的PDTC链段对PAA链段的结晶仅有抑制作用。

目录

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英文摘要

第一部 分文献综述

1． 1 嵌段共聚物在本体中的形态

1． 2 嵌段共聚物的结晶

1． 2． 1 结晶/橡胶态嵌段共聚物的结晶

1． 2． 2 结晶/玻璃态嵌段共聚物的结晶

1． 2． 3 双结晶嵌段共聚物的结晶

1． 3 课题的提出及意义

第二部 分实验部分

2． 1 主要化学试剂描述及精制处理

2． 1． 1 主要化学试剂规格与产地

2． 1． 2 试剂精制

2． 2 羟基聚丁二烯的制备

2． 3 羟基聚丁二烯的氢化及纯化

2． 4 羟基聚乙烯-聚氧乙烯(HPE-b-PEO)的合成

2． 4． 1 PE-TPC的制备与纯化

2． 4． 2 PE-b-PEO的制备与纯化

2． 5 聚合物的组成、结构表征

第三部分 结果与讨论

第一章 聚乙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物的合成与表征

1． 1 羟基聚丁二烯(HTPB)的合成

1． 2 羟基聚乙烯(HTPE)的合成

1． 3 聚乙烯-聚氧乙烯(PE-b-PEO)的合成

第二章 双结晶嵌段共聚物的结晶

2． 1 聚乙烯-聚氧乙烯的结晶与熔融

2． 2 聚乙烯-聚氧乙烯先结晶链段对后结晶链段的影响

2． 3 聚己二酸酐-聚(2,2-二2甲基三亚甲基环碳酸酯)先结晶链段对后结晶链段的影响

第四部分 结论

参考文献

致谢