“活性”自由基聚合制备内增塑和两亲性聚氯乙烯接枝共聚物

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaobailove2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚氯乙烯(PVC)综合性能良好,除了广泛应用于化学建材等领域外,也用于加工医疗器械(如输液袋等)、分离膜等高档制品。但是,PVC多采用小分子增塑剂增塑,存在增塑剂迁移问题;PVC的亲水性差,会被蛋白质等玷污或使蛋白质凝析,影响PVC分离膜和医疗器械的使用特性。内增塑是克服PVC增塑剂迁移的有效途径,亲水改性不仅可提高PVC的生物相容性,而且可赋予PVC其它特定功能。接枝共聚是PVC改性的重要方法,但传统自由基接枝共聚存在接枝效率低等缺陷。本文采用“活性”自由基聚合(LRP)方法进行PVC接枝共聚,在合成接枝活性点含量高的PVC大分子引发剂(或链转移剂)基础上,分别采用电子转移催化剂再生原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)、单电子转移“活性”自由基聚合(SET-LRP)和黄原酸酯交换法(MADIX)制备PVC接枝丙烯酸丁酯(BA)、PVC接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和PVC接枝丙烯酸(AA)共聚物,对接枝共聚动力学、接枝共聚物结构和特性等进行了研究,以期为内增塑和两亲性PVC材料的合成开辟新的途径。首先,分别采用连续加入气相氯乙烯(VC)的悬浮聚合、VC和溴代异丁酸烯丙酯(ABiB)溶液共聚方法分别合成了不稳定氯含量较高的PVC(U-PVC)和含C-Br键的PVC基体树脂。发现随着气相VC不饱和压力的降低,PVC的平均分子量降低,不稳定氯含量增加,热稳定性下降。VC-ABiB共聚物(PVC-co-ABiB)平均分子量随ABiB含量的增加而降低,拟合得到VC和ABiB共聚竞聚率为:rvc=1.90, rABiB=0.09。以U-PVC和PVC-co-ABiB为大分子引发剂(接枝基体),分别采用水相悬浮和溶液ARGET ATRP进行BA的接枝共聚,研究聚合条件对BA聚合转化率和接枝率的影响。对于水相接枝共聚,随着催化剂CuCl2用量增加和聚合温度的升高,转化率和接枝率先增加后减小;当PVC为1.589 g,BA为2.70 g,CuCl2用量为0.0048 g,抗坏血酸/三(2-吡啶甲基)胺/CuCl2(mol)=15/5/1,聚合温度为70°C,可获得BA转化率为56.06%、接枝率为95.14%的PVC-g-BA共聚物物;由于BA仅部分溶胀PVC,导致PVC接枝不均匀,PVC-g-BA分子量分布出现双峰现象,接枝PBA的分子量大于理论分子量。对于溶液接枝共聚,在相同催化体系用量下,以PVC-co-ABiB为引发剂可获得更高的BA转化率。由接枝共聚物中主链与支链连接部分ABiB中的酯基水解得到PBA支链,其分子量分布指数为1.29,证明接枝共聚具有“活性”特征。接枝PBA对PVC有明显的内增塑效果,PBA摩尔分数为32.75%的PVC-g-BA共聚物相比纯PVC的玻璃化温度降低了80°C,达到了内增塑效果。其次,以PVC-co-ABiB为大分子引发剂,由SET-LRP方法合成了一系列不同接枝链长度和接枝密度的PVC-g-NIPAM共聚物,并研究了PVC-g-NIPAM化学结构、胶束化及热诱导胶束聚集行为。由动力学分析和接枝PNIPAM链窄分子量分布证明了接枝共聚过程具有“活性”特征。PVC-g-NIPAM的亲水性优于纯PVC,与水的接触角由PVC的870降低为57.4°。室温下,PVC-g-NIPAM共聚物可在水中形成以PVC为核层、PNIPAM为壳层的胶束,胶束具有温敏性和最低临界溶解温度(LCST),胶束尺寸和LCST随接枝密度和支链PNIPAM长度的增加而增大;当温度高于LCST时,PVC-g-NIPAM共聚物胶束呈现独特的聚集行为,可在极低浓度(0.1 wt%)下聚集成形状可调的三维宏观聚集体,随着温度继续升高,聚集体进一步脱水形成收缩结构。PVC-g-NIPAM共聚物浓度越高、接枝支链越长和接枝密度越低,胶束越易发生宏观聚集行为。将胶束聚集体冷冻干燥后,得到极低密度(0.01g/cm3)、高孔隙率(>99%),且具有一定强度的超疏松PVC-g-NIPAM材料。最后,通过乙基黄原酸钾与PVC的取代反应合成了含乙基黄原酸酯基团的PVC大分子链转移剂(PVC-X),以PVC-X调控AA聚合制备了不同接枝率的PVC-g-AA共聚物,并用于改性PVC超滤膜。研究反应条件对接枝共聚动力学的影响发现单体AA用量对接枝率影响较大,当PVC-X上黄原酸酯基团/偶氮二异庚腈/AA摩尔比为1:0.2:160时,可以获得接枝率41.72%的PVC-g-AA共聚物。将不同接枝率的PVC-g-AA与PVC溶液共混,由非溶剂诱导相转化法制PVC超滤膜,研究了不同PVC-g-AA含量的PVC共混膜的结构、渗透、分离和抗污染性能,发现共混膜的亲水性和渗透性获得明显提高,在中性或碱性条件下共混膜的抗污染性能提高显著。
其他文献
有机废弃物不仅数量巨大,而且难处理,同时对环境也具有潜在威胁,所以这一环境难题已经引起世界各国的广泛关注。利用厌氧发酵手段来处理有机物废弃物不仅可以有效解决这一难题,同
当人们渐渐遗忘加利福尼亚2001年的电荒,忽视2003年开始中国南方大面积的供电缺口,以及漠视2006年6月30日,国内电价又一次上涨时,“电费开支早晚要比电脑硬件本身更贵”.Google的
今年以来,尧都农商行在加快业务发展的同时,认真落实山西省联社、临汾办事处及银监部门案防工作要求,在讲“四感”上狠下工夫,不断提升风险防控能力,杜绝案件的发生。$$   一
报纸
在八钢公司,中厚板厂是自动化程度较高、新技术应用较为广泛的一条轧钢产线。针对过程控制计算机系统在中厚板中的应用,联系在八钢中厚板的实际情况,从系统功能的组成及模型
期刊
通过室内试验评价各种因素对低度交联深部调剖体系的成胶时间与成胶强度的影响。实验结果表明:随着聚合物、交联剂质量浓度和温度的增加,调剖体系成胶时间缩短,成胶强度增大;同时
在广东省委、省政府作出建设"创新型广东"战略决策的今天,自主创新已成为全省上下的共识。就此问题,本刊记者专访了有关专家。
在分析了目前使用较为广泛的企业决策支持系统框架的基础上,结合Agent技术和Internet网络平台,提出了一种基于Multi-Agent的企业决策支持系统框架,为在网络化和动态环境下企业决
目的 观察交感神经皮肤电反应对糖尿病患者交感神经功能的敏感性,并与健康人进行对比与分析。方法 选择2004—10/2005—03哈尔滨医科大学附属第四医院收治的2型糖尿病患者30例,
目的 探讨交感神经皮肤电反应(SSR)在判断帕金森病(PD)患者自主神经功能障碍中的价值。方法 采用肌电/诱发电位仪对PD患者和健康人分别进行SSR检测并对比分析。结果 PD患者SSR潜伏