含聚氧乙烯链段的两亲性接枝共聚物的合成及性能研究

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含聚氧乙烯链段的聚合物具有能溶于水且无毒、能络合金属离子及良好的血液相容性等独特性质，广泛用作药物载体、生物医学材料、乳化剂、相转移催化剂、高分子增容剂等材料。本工作将含聚氧乙烯链段的两亲性接枝共聚物用作橡胶和吸水树脂的增容剂来制备吸水膨胀弹性体(WSE)。通过聚氧乙烯大分子单体(PEO-MA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在乙醇/水介质中进行自由基共聚，制备了两亲性接枝共聚物PMMA-g-PEO。主要考察了醇/水比、大单体含量、引发剂用量、反应时间及反应温度对大单体和小单体转化率的影响；产物提纯后用IR、1H-NMR表征接枝共聚物的结构；并分析了接枝共聚物的两亲性能和热稳定性。研究了PEO-MA大单体与MMA共聚的竞聚率及聚合速率。大分子单体共聚活性1/r2，由于空间位阻和粘度扩散等因素，随着转化率的提高而减小，但当体系的粘度较低时，PEO-MA大单体与乙烯基单体共聚时与相应的低分子量单体具有相同的反应活性甚至高于相应的低分子量单体。由于出现自动加速作用，聚合速率Rp在转化率为30﹪～50﹪时出现最大值，且Rp随着混合溶剂中乙醇含量的增大而减小。以过硫酸钾(KPS)为引发剂，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂，采用溶液自由基聚合法合成了丙烯酸和聚氧乙烯二元共聚吸水树脂(PAAS-PEO)。比较发现共聚吸水树脂(PAAS-PEO)的吸水能力与均聚丙烯酸系(PAAS)树脂的吸水能力相当，但抗电解质能力明显优于PAAS树脂。用自制的共聚吸水树脂(PAAS-PEO)与氯化聚乙烯(CPE)机械共混，以不同PEO含量的两亲性接枝共聚物PMMA-g-PEO为增容剂制备了吸水膨胀弹性体。分析和讨论了不同组成的吸水膨胀弹性体的吸水性能(吸水率、吸盐水率和质量损失率)及机械性能(拉伸强度和断裂伸长率)；通过AFM和DSC观察其微观形态和玻璃化转变温度。结果表明，未添加增容剂的WSE相容性较差，吸水性能和机械性能都不好。添加增容剂PMMA-g-PEO到共混试样中，改善了CPE与吸水树脂的相容性，提高了体系的吸水性能和机械性能。研究表明，PEO含量小的PMMA-g-PEO的增容效果优于PEO含量大的增容效果；且体系的相容性随增容剂用量的增加而提高，但当其用量过饱和后，共混体系的相容性反而下降，以加入3phr的PMMA-g-PEO的增容效果最为明显。AFM和DSC的观察也表明吸水树脂与CPE的简单共混体系是不相容的，添加PMMA-g-PEO后改善了两相间的相容性。

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作者
扈蓉;
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作者单位

湖北大学;

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授予单位湖北大学;
学科材料学
授予学位硕士
导师姓名何培新;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类聚合类树脂及塑料;
关键词
两亲性共聚物; 接枝; 共混; 聚氧乙烯; 吸水树脂; 增容剂;

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