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本文研究了一种新型疏水缔合水溶性聚合物的制备方法及其溶液性能。依照所设计的两条合成路线均能得到目标产物。其一为官能团疏水基化法:先合成带有活性基团的丙烯酰胺/2-烯丙氧基乙醇共聚物(PA-g-OH),再以该共聚物中的羟基作为活性点在二辛酸亚锡的作用下引发己内酯的开环聚合,合成了侧基为聚己内酯的新型疏水缔合型丙烯酰胺接枝共聚物(PA-g-PCL)。其二为共聚法:先制备含双键的功能化聚己内酯大分子单体(AECL),再以此大分子单体与丙烯酰胺在溶液中过硫酸钾引发下进行自由基共聚,得到与官能团疏水基化法具有相同结构的产物(PA-g-PCL)。
采用IR、1H NMR分别对上述两种方法所得到的中间产物及最终产物进行化学结构表征,证实了每一步反应产物的化学结构。探索单体配比、反应温度、引发剂浓度对各合成反应的影响,结果表明,对于官能团疏水基化法:在不同反应条件下得到的PA-g-PCL实际接枝率均不高,仅在2.43~7.39%之间。而对于共聚法:当AECL用量为总单体摩尔数的1~3%,反应温度为60℃,反应时间为8h,引发剂用量为单体总质量的0.2%时,均可获得90%以上的收率,PA-g-PCL的特性粘数[η]范围为3.4-5.3dL/g。考察了以共聚法合成的PA-g-PCL溶液性能,研究共聚物浓度、共聚物组成、剪切速率等,对其溶液性能的影响。研究发现,共聚法所得疏水缔合型丙烯酰胺类共聚物具良好的增稠增粘性和抗剪切性能,浓度为1wt%和2wt%时PA-g-PCL水溶液的表观粘度分别为92.5 mPa/s和907mPa/s,远大于丙烯酰胺均聚物在同样浓度条件下的表观粘度值56mPa/s和203 mPa/s。耐温抗盐试验结果也表明,该共聚物具有较好的耐温抗盐性能,预计在涂料、油墨和化妆品等领域将有良好的应用前景。