功能型超支化聚合物的合成及應用.pdf

1、超支化聚合物結構同樹形大分子類似，其支化度比樹形大分子要小，但比一般支化聚合物要大得多。由于其高度支化的結構，超支化聚合物表現(xiàn)出許多線型聚合物所不具有的特殊性能，如分子鏈纏結少、結晶困難、溶解性好、粘度低，而且具有大量可供改性的活性端基，此外超支化聚合物內(nèi)部還具有獨特的微孔結構，這些獨特的結構和性能，使它們在聚合物共聚、共混、增韌、高固含量涂料、高分子液晶、光電材料、醫(yī)用材料等領域有著誘人的應用前景;另一方面，與樹枝形大分子相比，超支化

2、聚合物合成工藝簡單，一般采用“一步法”或者“準一步法”即可合成，成本較低，具有工業(yè)化生產(chǎn)的市場前景。本文在查閱大量國內(nèi)外文獻的基礎上，主要做了以下探索性的工作:
　　 1.端環(huán)氧基超支化聚合物的合成、表征及其在水性環(huán)氧樹脂中的應用以甲基丙烯酸甲酯和二乙醇胺反應合成出AB2型單體，再通過引入中心核分子三羥甲基丙烷，利用“一步法”合成了一種端羥基超支化聚酯;再將其與環(huán)氧氯丙烷進行開環(huán)反應，最后在堿性條件下閉環(huán)，得到一種端環(huán)氧基超支化

3、聚酯。通過紅外譜圖、核磁氫譜、凝膠色譜、熱重分析等手段對其結構和性能分別進行了表征和研究，并對其特性粘度進行了測定。結果表明成功合成出了一種具有低粘度、性能穩(wěn)定的端環(huán)氧基超支化聚合物。然后，將其作為改性添加劑以不同質(zhì)量比例加入到水性環(huán)氧樹脂的制備中去，對所制得的水性環(huán)氧樹脂分散液的粘度、表面張力等物理性能進行了測定，并測得了其固化后膜表面的接觸角，結果表明所合成的水性環(huán)氧樹脂具有較好的穩(wěn)定性，較小的表面張力;交聯(lián)結構的引入，提高了此類水

4、性環(huán)氧樹脂作為涂料和膠黏劑材料時對基材的浸潤性能，且固化產(chǎn)物具有較好的耐水性能。
　　 2.超支化熒光聚合物的合成、表征、熒光性能研究及其在水性環(huán)氧樹脂中的應用以甲基丙烯酸甲酯和二乙醇胺反應合成出的AB2型單體，然后引入中心核三羥甲基丙烷，合成出了一種端羥基超支化聚酯G1;再由酸性高錳酸鉀溶液氧化2，2’-(4，4’-二苯乙烯基-)雙苯并惡唑，得到含活性基團羧基的熒光單體2-(4-羧基苯基-)苯并惡嘩;最后通過酯化反應得到了一種

5、含熒光基團端基的超支化聚酯。通過紅外光譜、核磁共振、熒光等分析手段對所得的超支化熒光聚合物的結構和性能分別進行了表征和研究，并測得了其在不同溫度下的特性粘度。結果表明，所合成的超支化熒光聚合物，具有低粘度特性、熒光性能良好，其熒光發(fā)射波長隨溶劑極性的增大而出現(xiàn)紅移，強度也有所增強。然后，將其作為改性添加劑以不同質(zhì)量比例加入到水性環(huán)氧樹脂的制備中去，對所制得的水性環(huán)氧樹脂的粒徑、粘度、表面張力等物理性能以及其熒光性能分別進行了表征，結果表

6、明，超支化熒光聚合物的加入，賦予了水性環(huán)氧樹脂較強的熒光性，且分散液的性能穩(wěn)定，粘度和表面張力均較小。
　　 3.超支化偶氮聚合物的合成、表征、H-聚集及光致變色行為研究以對硝基苯甲酸為原料，通過硝基還原和羧基酰化，合成了一種A2型單體，再以丙三醇為B3單體，通過“A2+B3”方法合成了一種分子內(nèi)含偶氮基團的超支化聚合物。利用紅外光譜、紫外-可見光譜、核磁共振等分析手段對其結構進行了表征，用凝膠色譜分析、熱重分析分別對其分子量、

7、熱穩(wěn)定性進行了測試，并測得了其在各種有機溶劑中的溶解性，對其在不同pH值水溶液中以及不同極性DMF/H2O的混合溶液中的H-聚集行為和光致變色行為進行了研究。結果表明，所臺成的超支化偶氮聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性能;隨著pH值的下降，其在不同pH值水溶液中的最大吸收峰位置發(fā)生藍移，最大吸收強度下降;隨著DMF/H2O混合溶液中水含量的增加，最大吸收峰的位置先紅移后藍移，強度也有所下降。
　　 4.超支化偶氮聚合物的熱光性能研究及熱

8、光光開關的模擬采用衰減全反射技術測定了所合成的超支化偶氮聚合物材料在532nm、650nm、850nm三種波長處及不同溫度下的折射率，得到其熱光系數(shù);采用CCD數(shù)字成像器件，通過數(shù)字成像對光波導內(nèi)部的傳輸光強進行了測量，計算了其作為光波導材料的傳輸損耗值。最后，成功地模擬了Y型和Mach-Zehnder型熱光光開關，其加熱電極功耗分別為0.32mW和0.625mW，開關響應時間分別為19ms和4ms;通過在分支之間刻蝕出空氣溝道，相比于