星型聚合物的合成与性能研究

论文摘要

酰胺-胺（PAMAM）类树状分子是一类高度支化、具有特定三维结构、分子尺寸和构型高度可控的树枝状大分子,独特的分子结构与物理化学性质使之在众多领域有着广泛的应用前景,并迅速成为了研究热点之一。环糊精穿在星形聚合物上可得到更为复杂的超分子结构。由于其独特的结构,精细结构的共聚物将具有独特的物理化学性能,这将有效地开拓脂肪族聚酯的应用范围,也丰富了分子设计和分子剪裁的内容。本文采用发散法合成PAMAM,改性PAMAM后得到端基为羟基的PAMAM-OH,引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合到PAMAM-OH上,得到树枝状-星型聚合物PAMAM-PCL,最后用α-环糊精修饰大分子单体（ PAMAM-PCL ）,形成星型（准）聚轮烷复合物α-CD-PAMAM-PCL。采用核磁氢谱,红外光谱,凝胶色谱等分析测试手段对PAMAM、PAMAM-OH , PAMAM-PCL及α-CD-PAMAM-PCL进行结构表征,证明了星型（准）聚轮烷结构的合成是成功的。这类精细结构的共聚物由于其组成部分具有优异的生物相容性,因而可以在生物材料中有潜在的应用。用DSC和TGA对其进行性能表征,得到树枝状-星型聚合物PAMAM-PCL具有与线性不同的独特的热性能,PCL链段的结晶性受到较大程度削弱;用偏光显微镜及XRD对其进行表征,PAMAM-PCL与线性PCL有同样的结晶结构,表明星型结构并未改变PCL的结晶结构,α-CD包覆到PAMAM-PCL上时,PCL结晶形貌消失;用DLS和AFM表征数据经计算推论,可以得到α-CD-PAMAM-PCL的星型结构中,支链上的CL有5个未被α-CD包覆。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 星型聚合物
• 1.1.1 星型聚合物的研究现状
• 1.1.2 星型聚合物的合成方法
• 1.1.3 树枝状-星型聚合物的结构特点
• 1.1.4 脂肪族聚酯
• 1.1.5 星型脂肪族聚酯的合成
• 1.1.6 脂肪族聚酯的改性
• 1.2 （准）聚轮烷结构
• 1.2.1 （准）聚轮烷合成方法
• 1.2.2 各种结构与性能（准）聚轮烷
• 1.2.2.1 嵌段共聚物（ 准） 聚轮烷
• 1.2.2.2 金属软连接（准）聚轮烷
• 1.2.2.3 （ 准） 聚轮烷聚集体
• 1.2.2.4 PH 敏感（ 准） 聚轮烷
• 1.2.2.5 链聚轮烷
• 1.2.2.6 星形准聚轮烷
• 1.2.3 （准）聚轮烷形成机理研究
• 1.2.4 （准）聚轮烷应用
• 1.2.5 环糊精用于星型聚合物的合成
• 1.3 课题的提出与研究的目的意义
• 1.3.1 题提出背景
• 1.3.2 课题的目的与内容
• 第二章 树枝状-星型聚合物PAMAM-PCL 的合成
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂和仪器
• 2.2.1.1 试剂
• 2.2.1.2 主要试剂的提纯
• 2.2.1.3 仪器与设备
• 2.2.1.4 分析测试方法
• 2.2.2 实验原理
• 2.2.3 聚酰胺-胺PAMAM 的合成
• 2.2.3.1 G0.5-G4.0 PAMAM 的合成
• 2.2.3.2 各代PAMAM 的分子式、端基数和理论分子量
• 2.2.3.3 各代PAMAM 树状大分子的产率
• 2.2.4 大分子引发剂PAMAM-（OH）N 合成
• 2.2.5 树枝状-星型聚合物PAMAM-PCL 的合成
• 2.3 结果和讨论
• 2.3.1 树状大分子PAMAM 的表征
• 2.3.1.1 PAMAM 的红外表征
• 2.3.1.2 PAMAM 的核磁表征
• 2.3.2 大分子引发剂PAMAM-OH 的表征
• 2.3.2.1 PAMAM-OH 的红外表征
• 2.3.2.2 PAMAM-OH 的核磁表征
• 2.3.3 树枝状-星型聚合物PAMAM-PCL 的合成
• 2.3.3.1 PAMAM-PCL 的红外表征
• 2.3.3.2 PAMAM-PCL 的核磁表征
• 2.3.4 PAMAM-PCL 的结晶形貌
• 2.3.5 PAMAM-PCL 的热性能
• 2.4 本章小结
• 第三章 （准）聚轮烷结构Α-CD-PAMAM-PCL 的合成
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂和仪器
• 3.2.1.1 主要试剂
• 3.2.1.2 仪器
• 3.2.2 （准）聚轮烷结构Α-CD-PAMAM-PCL 的合成
• 3.2.3 性能测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 红外表征
• 3.3.2 核磁表征
• 3.3.3 XRD 衍射分析
• 3.3.4 PLM 表征
• 3.3.5 DSC&TGA 分析
• 3.3.6 DLS 表征
• 3.3.7 FAM 表征
• 3.4 本章小结
• 第四章 总结
• 4.1 本论文主要结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的学术论文