本文關(guān)鍵詞：含呋喃功能性側(cè)基的聚丙烯酰胺的交聯(lián)與解交聯(lián)

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【摘要】：水凝膠是一種高吸水高保水材料,被廣泛應用于化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)。水凝膠的制備方法、反應介質(zhì)對其產(chǎn)物性能和應用有直接的影響。Diels-Alder(D-A)反應具有反應條件溫和、無小分子生成等優(yōu)點,有望將其應用于制備原位交聯(lián)水凝膠。本研究分別制備了水溶性的含雙烯基團呋喃側(cè)基的丙烯酰胺共聚物和水溶性的含親雙烯基團的馬來酸酯化產(chǎn)物；混合二者的水溶液,在水相中原位發(fā)生D-A交聯(lián)反應,形成水凝膠,即原位交聯(lián)水凝膠；并對水凝膠的性能和解交聯(lián)進行了研究。主要工作包括：(1)采用沉淀聚合的方法,通過丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸糠醇酯(FMA)共聚,合成了水溶性雙烯體聚合物P(AM-FMA);通過N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)與FMA共聚,合成了水溶性雙烯體聚合物P(NVP-FMA)。對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和分子量進行了表征,確定了適宜的共聚單體配比,即AM:FMA摩爾比為100：0.47～100：2.40：NVP:FMA摩爾比為100：4.0~(-1)00：10。(2)通過馬來酸酐(MA)與一縮二乙二醇(DEA)的醇解酯化反應,合成了水溶性親雙烯體MA-DEA.以無水乙酸鈉為催化劑,考察了反應物配比和催化劑用量對酯化率的影響,確定了MA和DEA的適宜摩爾比為2.1：1,催化劑的適宜添加量為反應物總質(zhì)量的1.0%。(3)研究了雙烯體聚合物P(AM-FMA)和親雙烯體MA-DEA在水中的D-A反應,實現(xiàn)原位交聯(lián)凝膠化。通過在線粘度測定法,考察了反應物的配比、溫度等因素對反應速率、凝膠化時間的影響響；揭示了凝膠化動力學特征,測定了交聯(lián)活化能為18.04～ 19.93 KJ·mol~(-1);考察了水凝膠的溶脹特性、耐鹽性、抗壓強度等與應用密切相關(guān)的性能。(4)通過交聯(lián)與加熱解交聯(lián)研究,發(fā)現(xiàn)水相中加入有機物(例如N,N-二甲基甲酰胺,DMF)會使D-A反應的活化能增大,反應速率減小,而有機溶劑DMF對逆D-A反應有加速作用。本研究制備的原位交聯(lián)水凝膠在發(fā)生Diels-Alder交聯(lián)時不需要催化劑,因此在堵漏和骨傷內(nèi)止血方面具有應用前景。
【關(guān)鍵詞】：丙烯酰胺 水凝膠 Diels-Alder反應 原位交聯(lián)
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O633.22;O648.17
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 第一章 緒論14-38
• 1.1 高分子水凝膠14-22
• 1.1.1 水凝膠簡介14
• 1.1.2 水凝膠的性能與表征14-16
• 1.1.3 水凝膠的制備16-21
• 1.1.4 水凝膠的應用21-22
• 1.2 Diels-Alder反應及其應用22-30
• 1.2.1 Diels-Alder反應簡介22-23
• 1.2.2 Diels-Alder反應的特點23
• 1.2.3 Diels-Alder反應的分類23-28
• 1.2.4 基于Diels-Alder反應制備水凝膠28-30
• 1.3 論文研究的意義和內(nèi)容30-32
• 參考文獻32-38
• 第二章 水溶性雙烯體聚合物和親雙烯體的合成與表征38-56
• 2.1 引言38
• 2.2 實驗原料與儀器38-39
• 2.2.1 實驗原料38-39
• 2.2.2 實驗儀器39
• 2.3 實驗方法39-43
• 2.3.1 水溶性雙烯體聚合物的制備39-41
• 2.3.2 水溶性親雙烯體的制備41-42
• 2.3.3 雙烯體聚合物的表征42
• 2.3.4 親雙烯體的表征42-43
• 2.4 結(jié)果與討論43-53
• 2.4.1 雙烯體聚合物P(AM-FMA)制備43-45
• 2.4.2 雙烯體聚合物P(AM-FMA)的表征45-46
• 2.4.3 雙烯體聚合物P(NVP-FMA)制備46-48
• 2.4.4 雙烯體聚合物P(NVP-FMA)的表征48-49
• 2.4.5 親雙烯體MA-DEA的制備49-51
• 2.4.6 親雙烯體MA-DEA的表征51-53
• 2.5 本章小結(jié)53-54
• 參考文獻54-56
• 第三章 水凝膠的制備與表征56-90
• 3.1 引言56
• 3.2 實驗原料與儀器56-58
• 3.2.1 實驗原料56-57
• 3.2.2 實驗儀器57-58
• 3.3 實驗方法58-62
• 3.3.1 P(AM-FMA)/MA-DEA水凝膠的制備58
• 3.3.2 P(NVP-FMA)/MA-DEA水凝膠的制備58
• 3.3.3 P(AM-FMA)/MA-DEA水凝膠的解交聯(lián)和降解58-59
• 3.3.4 水凝膠的性能測試59-62
• 3.4 結(jié)果與討論62-86
• 3.4.1 P(AM-FMA)與MA-DEA混合物的凝膠化時間63-65
• 3.4.2 P(AM-FMA)/MA-DEA凝膠化過程的動力學研究65-70
• 3.4.3 P(AM-FMA)/MA-DEA水凝膠的凝膠含量70
• 3.4.4 P(AM-FMA)/MA-DEA水凝膠的溶脹行為70-73
• 3.4.5 P(AM-FMA)/MA-DEA水凝膠的性能73-77
• 3.4.6 水相有機物對P(AM-FMA)/MA-DEA凝膠化反應的影響77-81
• 3.4.7 P(AM-FMA)/MA-DEA水凝膠的解交聯(lián)和降解81-86
• 3.4.8 P(NVP-FMA)/MA-DEA水凝膠86
• 3.5 本章小結(jié)86-88
• 參考文獻88-90
• 第四章 結(jié)論90-92
• 致謝92-94
• 研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文94-96
• 作者和導師簡介96-97
• 北京化工大學專業(yè)學位碩士研究生學位論文答辯委員會決議書97-98

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本文編號：538582