自缩合乙烯基聚合制备嵌段型支化聚合物

摘要

本论文以原子转移自由基聚合(ATRP)为基础，结合脂肪酶催化ε-己内酯开环聚合和末端官能团转化等方法，利用大分子引发剂和大分子单体等技术制备了支化聚己内酯，并研究了大分子单体与甲基丙烯酸甲酯的共聚合。并通过1H NMR、GPC等手段验证了各种聚合物的分子结构。
　　 首先，以甲基丙烯酰氧基聚乙二醇(PEGMA)作为大分子引发剂，聚丙烯酸树脂固定化的脂肪酶Novozyme-435为催化剂催化ε-己内酯开环聚合，制备了甲基丙烯酰氧基聚乙二醇-b-羟基聚己内酯(PEGMA-b-PCL-OH)。并且，研究了反应时间、投料比等因素对反应产物的影响。
　　 然后，在三乙胺的催化下，用α-溴异丁酰溴与PEGMA-b-PCL-OH的端羟基反应，生成甲基丙烯酰氧基聚乙二醇-b-（α-溴代）异丁酰氧基聚己内酯(PEGMA-b-PCL-Br)，这种大分子单体在结构上类似于可进行自缩合乙烯基聚合的AB*型单体，因此称其为AB*遥爪型大分子单体(macroinimer)。
　　 最后，以溴化亚铜/2,2’-联吡啶体系(CuBr/bipy)或溴化亚铜/N，N，N’，N’，N”-五甲基二亚乙基三胺体系(CuBr/PMDETA)为催化剂进行PEGMA-b-PCL-Br的原子转移自由基聚合(ATRP)，得到嵌段型支化聚合物。由于遥爪型大分子单体属于AB*型单体，所以该反应也称为自缩合乙烯基聚合(SCVP)。并且，对反应条件进行了优化。在反应进行过程中，向反应体系内，加入一定量的甲基丙烯酸甲酯(MMA)，继续进行原子转移自由基聚合(ATRP)，得到三嵌段型的支化聚合物。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1 前言

1.2 超支化聚合物的合成

1.2.1 AB*型单体的自缩合乙烯基聚合(SCVP)

1.2.2 自缩合乙烯基共聚合(SCVCP)

1.3 超支化聚合物的性能

1.4 超支化聚合物的应用

1.4.1 粘度调节剂

1.4.2 交联剂

1.4.3 涂料

1.4.4 药物缓释剂

1.5 本论文的研究思路．

1.5.1 酶催化聚合制备大分子单体

1.5.2 遥爪型大分子单体的制备

1.5.3 遥爪型大分子单体的自缩合乙烯基聚合

第二章 实验部分

2.1 原料

2.1.1 单体

2.1.2 引发剂

2.1.3 催化剂

2.1.4 配位剂

2.1.5 溶剂

2.1.6 沉淀剂

2.1.7 其它试剂

2.2 PEGMA引发ε-己内酯开环聚合

2.3 Macroinimer的制备

2.4 Macroinimer的自缩合乙烯基聚合

2.5 Macroinimer和甲基丙烯酸甲酯的自缩合乙烯基共聚合

2.6测试

第三章 结果与讨论

3.1 PEGMA引发ε-己内酯的酶促开环聚合

3.1.1 不同操作方法对溶液聚合产物分子量的影响

3.1.2 反应时间对本体聚合产物分子量的影响

3.1.3 投料比对溶液聚合产物分子量的影响

3.2 Macroinimer的制备

3.3 Macroinimer的自缩合乙烯基聚合

3.3.1 以2，2’-联吡啶(bipy)为配体的反应

3.3.2 以PMDETA为配体的反应

3.3.3 小结

3.4 Macroinimer和甲基丙烯酸甲酯的自缩合乙烯基共聚合

结论

参考文献

致谢

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作者和导师简介

北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书