【碩士】pH和溫度雙重敏感兩親聚氨酯的合成與研究

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　　【碩士】pH和溫度雙重敏感兩親聚氨酯的合成與研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：安徽大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　兩親聚氨酷(PU)同時(shí)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(yīng)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(nèi)對(duì)其研究還不是很深入，因此開展兩親聚氨酷的應(yīng)用研究十分迫切?！　? 文章共分二個(gè)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?dāng)U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(duì)其性能進(jìn)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(chǎn)物達(dá)到預(yù)期的目標(biāo):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(yuǎn)遠(yuǎn)低十小分子膠束，可以作為乳化劑，有較好的乳化效果:同時(shí)，為下章制備兩親聚氨酉旨網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ)?！　? 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(chǔ)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(luò)(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(duì)兩親聚氨酷丙烯酸酷網(wǎng)絡(luò)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(qiáng)，這說明對(duì)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(duì)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(luò)結(jié)構(gòu)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(duì)pH和溫度雙重敏感的聚氨酯水凝膠，討論了水凝膠結(jié)構(gòu)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(duì)溫度的敏感性變化逐漸增強(qiáng)，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(zhì)中，隨著WPU含量的降低，SR先是逐步遞減，當(dāng)WPU/AM質(zhì)量比為1/1時(shí)，SR達(dá)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(qiáng)度:由紅外譜圖表明，丙烯酞胺接到了聚氨酯分子鏈上，反應(yīng)生成了預(yù)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(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)峰，Tg值隨AM含量的增加而增加，表明反應(yīng)得到了組分相容性良好的水凝膠:通過對(duì)吸水平衡后的凝膠進(jìn)行DSC分析，表明水凝膠中可凍結(jié)自由水的含量大大高于不可凍結(jié)水含量，并且不可凍結(jié)自由水含量隨著WPU含量的增加而降低?！　?

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