自稳定沉淀聚合制备基于生物质单体的纳米共聚粒子2,3-二氢呋喃—马来酸酐共聚物微球

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当前,利用可再生的生物质能源替代传统的化石能源已经成为研究领域的热点。在高分子合成领域,使用从生物质资源中提炼的单体取代由化石能源炼制的反应单体进行聚合物合成的研究,既满足所需聚合物需要的功能性,同时具有节约能源、绿色环保、原料来源广泛等优势。2,3-二氢呋喃是一种生物质单体,属于当今广泛被研究的呋喃及呋喃衍生物中的一类。其结构中含有不饱和双键,便于参与共聚反应,同时含有呋喃基团的功能性。2,3-二氢呋喃在许多自然界存在的植物中都可以提取出来,其产品在有机合成溶剂、特种树脂、电子化学品等领域有着重要应用。本文利用一种“自稳定”沉淀聚合法制备了2,3-二氢呋喃一马来酸酐共聚物,该方法不需要添加任何分散剂或表面活性剂即可实现单体聚合,也无需使用搅拌,反应体系温和,速率快,产率高。实验研究了在不同反应介质、引发剂浓度、单体浓度、反应温度、单体配比的条件下,反应体系的产率变化及共聚物微球粒子的形貌、粒径尺寸、分散性的变化。选用AIBN作为引发剂,反应体系中引发剂浓度在1-4wt%,反应温度在65-75℃范围,单体浓度在0.5mol/L-1.5mol/L范围,单体配比为马来酸酐等量或过量等为适宜条件。共聚物微球粒径范围在100-500nm之间,表面纯净,单一度高。实验通过红外光谱、核磁共振、酸碱滴定、液相质谱等测试手段表征了共聚物的结构和组成,判定共聚物为2,3-二氢呋喃-马来酸酐交替共聚物。并通过GPC测定了共聚物的分子量,其在最优条件下数均分子量可接近10000。
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