聚乙炔的接枝修饰及腰接型三联苯聚乙炔的合成

聚乙炔的接枝修饰及腰接型三联苯聚乙炔的合成

论文摘要

功能化的聚乙炔是一种高分子材料,它有一个多烯主链和一些功能化的侧链组成,这一结构赋予了它在生物传感器,太阳能电池,二次电池,人工肌肉,二极管,雷达隐身材料等方面,都有潜在的应用性。将一些具有特殊功能的基团引入到聚乙炔中,从而优化了其性能,并给它带来某些崭新的特性。通过改变聚乙炔的分子结构,尤其是使侧链功能化,使聚乙炔展示了不同的功能特性。例如,液晶性,光电导性,光发射,光敏电阻,螺旋手性,自组装,细胞兼容性和生物活性等。在本论文中,我们首先通过两种方式合成了以聚二苯乙炔为主链和聚聚乙二醇甲基丙烯酸酯侧链的一种新颖的聚合物刷,一种是把聚聚乙二醇甲基丙烯酸酯接枝到二苯取代的聚乙炔主链上;另一种是合成带有聚聚乙二醇甲基丙烯酸酯的单体再聚合。聚合物用WCl6-Ph4Sn催化剂成功的聚合,并给予了高的分子重量,它是可控的原子自由基聚合,聚合物的接枝量可以通过接枝时间控制。单体和聚合物刷溶在极性溶剂里,如甲苯和氯仿。poly(BrDPA)和poly(DPA-PPEGMA)都有较长的紫外吸收波长,在370和414nm左右出现了两个峰,聚合物遇热稳定,在冷却和加热过程中出现双重的结晶和熔融峰。在我们尝试了利用原子转移自由基聚合技术成功的合成聚合物刷之后,我们又合成了一种结构性能独特的包含着腰接型三联苯液晶基元、柔性间隔基和烷氧基尾链的单取代聚乙炔,并研究了其主链的结构和烷氧基尾链对聚合物及其单体特性的影响。还采用了红外光谱、核磁共振、紫外光谱、荧光光谱、偏光显微镜、热重分析、差示扫描量热仪对所有聚合物及单体的结构和性能进行了表征,采用凝胶渗透色谱测定分子量。单体在加热和冷却过程中出现近晶A相。与单体相比较,P(1)在加热和冷却过程中没有展现出液晶,这可能是由于侧链庞大的空间位阻限制了聚乙炔主链的排列,所以聚合物没有出现液晶的特性。通过ATRP技术合成聚乙炔聚合物刷,以及三联苯液晶聚乙炔的设计与合成研究,为我们进一步调控新型聚乙炔的性能提供了指导。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 前言
  • 1.1 侧链取代聚乙炔的分类及其性能研究
  • 1.1.1 含液晶基元侧链的聚乙炔
  • 1.1.2 含生色团侧链的聚乙炔
  • 1.1.3 键接纳米结构侧链的聚乙炔
  • 1.1.4 聚乙炔的接枝修饰
  • 1.1.5 含生物功能侧链的聚乙炔
  • 1.2 本课题的目的及研究意义
  • 第二章 接枝聚乙二醇甲基丙烯酸酯的取代聚乙炔聚合物刷的合成及其性能研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 实验药品及试剂
  • 2.2.2 主要表征仪器
  • 2.3 合成步骤
  • 2.3.1 4-苯乙炔基苯酚的制备
  • 2.3.2 合成2-溴-2-甲基丙烯酸-4-苯乙炔基苯酯
  • 2.3.3 合成单体DPA-PPEGMA
  • 2.3.4 聚合DPA-PPEGMA
  • 2.3.5 聚合poly(BrDPA)
  • 2.3.6 合成poly(DPA-PPEGMA)
  • 2.4 聚合物的结构及性能表征
  • 2.4.1 结构表征
  • 2.4.2 光学性能表征
  • 2.4.3 热性能表征
  • 2.5 结果与讨论
  • 第三章 含腰接型液晶三联苯聚乙炔的合成及其性能研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 实验药品及试剂
  • 3.2.2 表征仪器
  • 3.3 合成步骤
  • 3.3.1 碘甲烷的合成
  • 3.3.2 对甲氧基碘苯的合成
  • 3.3.3 对己氧基碘苯的合成
  • 3.3.4 对甲氧基苯硼酸的合成
  • 3.3.5 对己氧基苯硼酸的合成
  • 3.3.6 2,5-二(4-甲氧基苯基)甲苯
  • 3.3.7 2,5-二(4-己氧基苯基)甲苯
  • 3.3.8 2,5-二(4′-甲氧基苯基)苯甲酸
  • 3.3.9 2,5-二(4′-己氧基苯基)苯甲酸
  • 2.3.10 单体M(1)的合成
  • 2.3.11 单体M(6)的合成
  • 2.3.12 单体的聚合
  • 3.4 聚合物的结构与性能表征
  • 3.4.1 结构表征
  • 3.4.2 热稳定性
  • 3.4.3 液晶性能表征
  • 3.5 小结
  • 第四章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读学位期间的研究成果
  • 相关论文文献

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