PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物的合成与胶束表征

论文摘要

环氧乙烷（EO）环氧丙烷（PO）共聚醚是一种重要的非离子型表面活性剂,其性能可以通过相对分子质量以及EO和PO比例的不同进行调控。环氧乙烷环氧丙烷共聚醚自问世以来发展异常迅速,在生产和生活方面得到了极为广泛的应用。特别是近年来,在生物材料、纳米材料、介孔材料的设计制备中起到重要的作用。PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物因其良好的链段排列规整性而成为制备介孔材料的最重要的模板剂之一。在PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物中,由于水对于PEO嵌段是良溶剂,而对于PPO嵌段是不良溶剂,所以对于PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物来说,水是一种选择性溶剂。因此,当PEO-PPO-PEO双亲分子溶解在水中时,嵌段的溶解性差异就成为体系内部形成胶束的主要因素。通过对PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物水溶液中胶束形状的表征,进而可以表征出利用嵌段共聚物为模板剂制成的介孔材料的孔径的大小及形状。本文对以丙二醇为引发剂的引发体系进行研究,对传统的引发方式中的脱水方法进行改进,同时对各种脱水方法的引发效果进行分析和比较。研究出一种脱水效果好的引发方式,可以得到窄分布的聚合物。进而,可以更好地控制聚醚的分子结构。此外,通过合成不同环氧乙烷/环氧丙烷配比的PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物,进而分别对不同配比的共聚物胶束的表征,进而研究环氧乙烷/环氧丙烷配比不同对胶束大小及形状的影响,由此对介孔材料的孔径的大小和形状进行控制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 环氧乙烷环氧丙烷共聚醚聚合机理
• 1.1.1 阴离子开环聚合
• 1.1.2 阳离子开环聚合
• 1.1.3 配位开环聚合
• 1.2 聚合工艺
• 1.2.1 聚醚反应器的设计依据
• 1.2.2 聚醚反应器的类型
• 1.3 聚醚质量指标的影响因素
• 1.3.1 起使剂种类的影响
• 1.3.2 体系中含水量的影响
• 1.3.3 温度的影响
• 1.3.4 压力的影响
• 1.3.5 端基结构的影响
• 1.4 环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚醚的种类及其应用
• 1.4.1 环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚醚的种类
• 1.4.2 PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的应用
• 1.5 环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚醚及其应用
• 1.5.1 环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚醚结构
• 1.5.2 环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚醚性能
• 1.5.3 环氧乙烷-环氧丙烷无规共聚醚的应用
• 1.6 表征方法
• 1.6.1 聚醚结构表征
• 1.6.2 PEO-PPO-PEO高分子胶束的表征
• 1.7 介孔材料
• 1.7.1 介孔材料定义
• 1.7.2 介孔材料制备
• 1.8 模板技术
• 1.8.1 模板技术的概念
• 1.8.2 表面活性剂模板机理
• 1.8.3 模板剂的选择
• 1.8.4 模板剂的脱除
• 1.9 本课题研究的目的和意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料及仪器设备
• 2.2 丙二醇体系引发PO阴离子聚合
• 2.2.1 PO聚合反应
• 2.2.2 后处理
• 2.3 新戊二醇体系引发PO阴离子聚合
• 2.3.1 新戊二醇钾的制备
• 2.3.2 新戊二醇体系引发PO阴离子聚合
• 2.3.3 后处理
• 2.4 EO-PO-EO三嵌段共聚物的制备
• 2.4.1 聚合反应
• 2.4.2 后处理
• 2.5 产品表征
• 2.5.1 GPC分析
• 2.5.2 红外光谱（IR）分析
• 1H-NMR）分析'>2.5.3 核磁（¹H-NMR）分析
• 2.5.4 粒径分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 丙二醇体系引发PO阴离子聚合
• 3.1.1 产物表征
• 3.1.2 引发方式影响
• 3.1.3 短链引发方式对聚合的影响
• 3.1.4 引发体系制备方法对聚合的影响
• 3.1.5 络合剂冠醚对聚合的影响
• 3.1.6 反应后处理方式的影响
• 3.2 新戊二醇引发体系
• 3.2.1 产物表征
• 3.2.2 络合剂冠醚的影响
• 3.2.3 丙二醇引发体系与新戊二醇引发体系的对比
• 3.3 EO-PO-EO三嵌段共聚物
• 3.3.1 不同配比的EO-PO-EO三嵌段共聚物的合成与结构
• 3.3.2 不同配比的EO-PO-EO嵌段共聚物两亲性研究
• 3.3.3 不同配比的EO-PO-EO嵌段共聚物胶束性质研究
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书