含四重氫鍵丙烯酸酯聚合物的合成與性能研究.pdf

1、自修復(fù)是一種獲得新生或者延長使用壽命的重要方法，比如我們的皮膚在劃破后可自愈、植物中的外皮在剝落后可重新生長等等。受到生物材料的啟發(fā)，制備具有自修復(fù)功能的合成材料來修復(fù)和避免使用過程中的損傷得到了很多的關(guān)注。在本論文中，設(shè)計合成了一種可形成四重氫鍵的UPy-TMI功能單體，并選擇了合適的溶劑丙烯酸（AA）將其引入高分子的主鏈上，之后在乳化劑的屏蔽效應(yīng)下將疏水的UPy-TMI單體設(shè)計到水性乳液中，制備了具有自修復(fù)功能的環(huán)保乳膠膜，并討論了

2、UPy-TMI單體的引入給乳膠膜的性能帶來的改變。除此以外，設(shè)計了不同的熱處理時間、熱處理溫度和Tg來討論其對自修復(fù)性能的影響及結(jié)果。本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.通過2-氨基-4-羥基-6-甲基嘧啶(UPy)和異丙烯基-二甲基芐基異氰酸酯(TMI)在無水溶液中的-NH2和-NCO間的高反應(yīng)活性，制備了同時具備雙鍵和四重氫鍵的UPy-TMI功能單體(MHB)，并用核磁(1H-NMR)和傅里葉紅外光譜儀(FIRT)對其進行了表

3、征。
　　2.在丙烯酸(AA)的作用下，在兩種丙烯酸酯的共聚物的主鏈上引入了不溶于此體系的MHB單體;同時在采用合適的反應(yīng)溫度、DSB∶PE-6100=2∶1復(fù)配體系和APS∶SBS=1∶1的條件下，穩(wěn)定且少凝膠的P(MMA-BA-AA-MHB)乳液得以實現(xiàn)。利用DLS和TEM對乳膠粒子的大小和形貌進行了表征，發(fā)現(xiàn)四重氫鍵的加入可以導(dǎo)致粒子的緊密排列，但并不影響粒子的大小;利用DSC測定了乳膠膜的Tg，發(fā)現(xiàn)由多重氫鍵形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4、可以導(dǎo)致其Tg的提高;通過吸水率的測試發(fā)現(xiàn)MHB含量的升高會導(dǎo)致吸水率隨網(wǎng)絡(luò)密度的增高先增高，當(dāng)密度過高后又降低;通過拉伸試驗可知，較高的MHB單體含量的乳膠膜具有較大的拉伸應(yīng)力和較小的斷裂伸長率，同時乳膠膜的自修復(fù)效果隨著網(wǎng)絡(luò)密度的增加而變好，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)密度過高后自修復(fù)效果變差，并在MHB單體含量為2％時達(dá)到最佳值。
　　3.對于乳膠膜的自修復(fù)性能，在論文中探討了熱處理溫度、熱處理時間和不同Tg的乳膠膜對其的影響。對于熱處理溫度，

5、保持熱處理時間均為1h，嘗試了60℃、80℃、90℃和100℃四個溫度條件，發(fā)現(xiàn)Tg=0℃的乳膠膜隨熱處理溫度的升高，其修復(fù)效果變好，并在100℃時自修復(fù)效果達(dá)到最佳值，應(yīng)力恢復(fù)率為94％，達(dá)到了幾乎完全的修復(fù)。對于熱處理時間，保持熱處理溫度均為100℃，嘗試了0.5h、1h、2h和4h，得到的結(jié)論是Tg=0℃的乳膠膜在熱處理時間為1h時具有最好的修復(fù)效果，在較短或較長的時間都不能達(dá)到最好的修復(fù)效果。對于不同Tg的乳膠膜，在相同條件下，