论文部分内容阅读
基于嵌段聚合物在实际生活中的广泛应用前景,如可用于纳米材料、生物医药、油田化学等方面,本文设计了一系列两亲性高度支化的嵌段共聚物。采用阴离子开环聚合的方法,以双酚A甲醛四乙烯五胺树脂(PA)为起始引发剂,引发环氧丙烷(PO),环氧乙烷(EO)开环聚合,合成一系列不同嵌段数和不同嵌段比的两亲性高度支化嵌段聚醚。采用傅里叶变换红外光谱(FT-TR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和端基分析对这一系列产品的结构进行表征。利用流变仪测定了上述系列聚醚本身的熔体流变性。总的来说,这类聚醚的流变性质符合一般聚合物的规律,但与同类的线性聚合物相比,它们表现出了更低的粘度,而且在所测定的剪切速率和温度范围内,它们彼此之间表现出了明显的差异。借助表面张力仪、荧光分光光度计(芘做探针)、紫外可见分光光度计(UV-vis)、透射电子显微镜(TEM,磷钨酸染色)及动态光散射(DLS)对聚醚水溶液的性质(临界胶束浓度(CMC),聚集数,聚集体形貌及粒径大小)进行了研究。聚醚胶束水溶液的CMC呈现一个范围,且随着EO含量增大而变窄,另外,不仅PA占的比重对整个分子的性质产生影响,而且嵌段比也是影响分子溶液自组装的一个重要因素。此类高度支化嵌段聚醚的自组装符合单分子胶束聚集机理(UMA):由于氢键的作用,结构化水的形成会使其首先倾向于形成单分子胶束,然后单分子胶束进一步聚集形成大的胶束。助溶剂及各类表面活性剂对聚醚胶束水溶液性质也都有影响。助溶剂醇的类型及含量可以改变高度支化嵌段聚醚的胶束化:随正戊醇含量的增加,CMC值先减小后增大;随着乙二醇含量的增加,CMC值持续下降;助溶剂的羟基越多,胶束越容易自发形成;CMC值并不随着醇碳链长度的变化呈现单调增加或减少。醇的加入不改变聚集体的形貌,只是胶束的粒径大小有所变化。此外,适量亲水性较好的非离子型PVP、阴离子型HAPAM和阳离子型C8H15N2BF4表面活性剂都会对聚醚PA60-3-40分子间的缔合起促进作用(水溶液体系的CMC值降低),只是促进的程度有所不同,然而过量的表面活性剂将会对缔合起抑制作用。但是对于疏水性较强的Gemini型16-m-16双子表面活性剂与聚醚PA60-3-40的混合体系来说,Gemini型16-m-16在水溶液中的聚集起了主导作用。