非对称反应型均三嗪类表面改性剂的设计、合成及应用研究

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本论文主要研究了以均三嗪为核,烯基或者有机硅氧基作为反应性单元,3-6个叔丁酯基为外围端基的非对称均三嗪类表面改性剂的设计、合成及其在尼龙-66和玻璃表面改性中的应用。  首先设计并合成了两个含有烯基官能团和一个含有烷氧基硅官能团的非对称三嗪表面改性剂。研究表明从三聚氯氰出发引入取代基的顺序对目标表面改性剂的合成起关键作用。三聚氯氰与过量的三-[2-(叔丁基羰基乙氧基)-甲基]-甲胺在乙腈中,碳酸钾为碱,双取代高收率得到二取代一氯均三嗪六酯中间体9是成功合成目标非对称三嗪表面改性剂的基础。中间体9与乙二胺反应引出氨基端,然后分别与十一烯酸和顺丁烯酸酐反应以良好的收率获得含烯基官能团的非对称三嗪表面改性剂11和14及对照品12与15。中间体9与有机硅偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷反应以77%收率获得了含有硅氧烷端基的玻璃表面改性剂16,这些新表面改性剂的结构经1H,13C NMR和HRMS鉴定。  将合成的非对称均三嗪衍生物11和14分别在紫外灯下与尼龙-66和玻璃表面进行接枝改性,结果表明不需要加入交联剂,室温条件下,11和14就能够显著提高尼龙-66表面的疏水性,并且随着改性液浓度的增加,水在改性后尼龙-66表面的接触角可达到97°-119°;但它们对玻璃的接枝效果较差。采用含有硅氧基的非对称均三嗪衍生物16在微酸性环境(pH=4)中对玻璃表面进行接枝改性,能够使水在玻璃表面的接触角达到94.3°,使得玻璃表面由亲水性改性为疏水性。
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