去氢枞酸丙烯酸乙二醇酯均聚物及其嵌段共聚物的合成与表征

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本论文以去氢枞酸丙烯酸乙二醇酯为单体,利用常规自由基聚合和原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了去氢枞酸丙烯酸乙二醇酯均聚物及其嵌段共聚物,并对聚合物的结构和性能进行了表征和测试。   1.从歧化松香中提取的去氢枞酸(DHA),经酰氯化合成去氢枞酸酰氯(DHA-Cl),再以吡啶为催化剂及缚酸剂,与丙烯酸(2-羟基)乙酯(HEA)进行酯化反应合成了去氢枞酸丙烯酸乙二醇酯(DHAAGE)。同时,考察了溶剂、DHA-Cl和HEA的投料比、反应时间对DHAAGE产率的影响;对常规加热法和微波加热法合成DHAAGE产率作了对比;探索了纯化DHAAGE的方法,并利用TLC、FT-IR、1H-NMR、MS和元素分析对产物DHAAGE进行了表征。结果表明,四氢呋喃为溶剂,反应温度60℃,反应时间3h,n(DHA-Cl):n(HEA)为1:3时,给出最高产率达52.16%;微波加热法反应2h合成的DHAAGE产率比常规加热法反应3h高出4.51%;1:5(v/v)的乙酸乙酯/石油醚为硅胶填充色谱柱的洗脱剂时,能有效地分离出产物DHAAGE。   2.以DHAAGE为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,四氢呋喃为溶剂,在反应温度60℃下,利用常规自由基聚合法合成了聚去氢枞酸丙烯酸乙二醇酯(PDHAAGE)。同时,考察了单体转化率和聚合物分子量随聚合时间的变化;利用TLC、FT-IR、1H-NMR、GPC、TG和DSC等对PDHAAGE进行了分析和表征,并对PDHAAGE在不同溶剂中的溶解性能进行了考察。结果表明,聚合物数均分子量约为5600,分子量分布小于1.40;聚合物的玻璃转化温度为91.54℃,熔点为375.88℃,开始分解温度为392.53℃,具有很好的热稳定性;单体DHAAGE易溶于极性小的有机溶剂中,而聚合物易溶于中等极性的有机溶剂中。   3.以DHAAGE为单体,2-溴-异丁酸乙酯(EBr-iB)为引发剂,CuBr/2,2’-联吡啶为催化体系,甲苯为溶剂,在90℃下,利用ATRP法合成了聚去氢枞酸丙烯酸乙二醇酯(PDHAAGE)。利用TLC、FT-IR、1H-NMR和GPC等对PDHAAGE进行了分析和表征。同时考察了单体转化率随聚合反应时间的变化,并得到了聚合反应动力学曲线,结果呈良好线性关系。GPC测定结果给出了PDHAAGE的分子量分布很窄(PDI=1.06-1.07)。   4.以DHAAGE为单体,MPEG-Cl为大分子引发剂,CuCl/2,2’-联吡啶为催化体系,苯甲醚为溶剂,在130℃下利用ATRP法合成了聚(乙二醇-去氢枞酸丙烯酸乙二醇酯)嵌段共聚物(MPEG-b-PDHAAGE)。利用TLC、FT-IR、1H-NMR和GPC等对嵌段共聚物进行了分析和表征。同时考察了单体转化率随聚合反应时间的变化,并得到聚合反应动力学曲线,结果呈良好线性关系。
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