【碩士】pH和溫度雙重敏感兩親聚氨酯的合成與研究

內容簡介

　　【碩士】pH和溫度雙重敏感兩親聚氨酯的合成與研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：安徽大學　　學位年度：2008　　兩親聚氨酷(PU)同時具有兩親聚合物材料和聚氨酷材料的優(yōu)良性能，是一類應用前景十分廣泛的兩親性新材料，可用作防水透濕材料、高分子表面活性劑、醫(yī)用材料等。目前，國內對其研究還不是很深入，因此開展兩親聚氨酷的應用研究十分迫切?！　? 文章共分二個部分。第一部分采用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI) ,聚四氫吠喃醚-1000(PTMG)和丙烯酸輕乙}} (HEA)為原料，以二輕甲基丙酸(DMPA)為親水擴鏈劑，通過逐步聚合法制備出兩端為可聚合雙鍵的離子型兩親PU大單體，并對其性能進行了研究。研究表明聚合溫度控制在80 0C }-82 0C，攪拌速率控制在150}-250r/min,合成出的PU大單體性能較好:紅外光譜表征說明了合成的產物達到預期的目標:合成出的兩親聚氨酷大單體溶液的臨界膠束濃度為O. 5g/L，遠遠低十小分子膠束，可以作為乳化劑，有較好的乳化效果:同時，為下章制備兩親聚氨酉旨網(wǎng)絡打下基礎?！　? 第二部分以兩端為可聚合雙鍵的離子型兩親聚氨酷大單體為基礎原料，分別以水溶性引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS和油溶性引發(fā)劑偶氮二異丁睛C AIBN)作引發(fā)劑，制備出兩種pH敏感兩親聚氨酷網(wǎng)絡(WPU系列和DPU系列)，研究了不同固含量和不同親水/疏水鏈段比例對兩親聚氨酷丙烯酸酷網(wǎng)絡的pH敏感性的影響。通過溶脹率((SR)測定，WPU系列與DPU系列均具有pH敏感性:WPU系列的pH敏感性較DPU系列強，這說明對十PU大單體，水的溶解性能比1,4二氧六環(huán)好:通過接觸角測試，發(fā)現(xiàn)WPU系列的接觸角均小十DPU系列的接觸角，并對十同一系列的WPU或DPU，其接觸角均隨著固含量的增加、DMPA含量的減少而減少:采用掃描電鏡觀察干凝膠截面形態(tài)，說明合成出的兩親聚氨酷丙烯酸酯二維網(wǎng)絡結構較穩(wěn)定而均勻?！　? 第三部分通過PU大單體與丙烯酞胺(AM)的共聚交聯(lián)，制備出一種對pH和溫度雙重敏感的聚氨酯水凝膠，討論了水凝膠結構及其pH和溫度雙重敏感性能。通過測定不同水凝膠溶脹比，發(fā)現(xiàn)隨著WPU含量的減少，AM組分的增加，水凝膠對溫度的敏感性變化逐漸增強，隨著聚合溫度的降低，聚氨酯水凝膠的吸水溶脹性能逐漸降低:在不同酸堿性的介質中，隨著WPU含量的降低，SR先是逐步遞減，當WPU/AM質量比為1/1時，SR達到最低值，繼續(xù)減少WPU的用量，SR卻呈現(xiàn)增加趨勢:通過測定水凝膠體積收縮率，表明丙烯酞胺的引入降低了水凝膠的強度:由紅外譜圖表明，丙烯酞胺接到了聚氨酯分子鏈上，反應生成了預期的聚氨酯水凝膠:通過透射電鏡和掃描電鏡分析，PU大單體與AM混合相容性較好，WPU/AM水凝膠未出現(xiàn)相分離現(xiàn)象:通過DSC分析，測定干凝膠DSC譜圖上均只出現(xiàn)一個玻璃化轉變溫度（Tg)峰，Tg值隨AM含量的增加而增加，表明反應得到了組分相容性良好的水凝膠:通過對吸水平衡后的凝膠進行DSC分析，表明水凝膠中可凍結自由水的含量大大高于不可凍結水含量，并且不可凍結自由水含量隨著WPU含量的增加而降低?！　?

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