本文關(guān)鍵詞：高分子共縮聚過程的分子模擬研究

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【摘要】：近年來,合成高分子發(fā)展非常迅速,在人類生產(chǎn)活動中也越來越重要,人們對高分子聚合進(jìn)行了很多理論和實(shí)驗(yàn)研究。共縮聚反應(yīng)作為聚合反應(yīng)中非常重要的一類反應(yīng),可以通過加入共聚單體對聚合物的加工和使用性能進(jìn)行改進(jìn)。然而,高分子合成反應(yīng)通常很復(fù)雜,反應(yīng)條件難以精確控制,反應(yīng)條件篩選耗時(shí)長成本高,序列結(jié)構(gòu)表征不易,且絕大多數(shù)共聚合由于改性效果不明顯而無法產(chǎn)生實(shí)際用途。而通過具有“隨機(jī)性”特征的分子模擬手段研究聚合反應(yīng),能夠很好地控制反應(yīng)條件,通過使反應(yīng)過程具有透明性,彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)研究的不足,從而促進(jìn)高分子理論的進(jìn)一步發(fā)展。本研究采用Monte Carlo方法對高分子的縮聚反應(yīng)過程進(jìn)行了模擬研究。首先基于格子空間中的動態(tài)Monte Carlo模擬首次建立了可用于縮聚和共縮聚反應(yīng)制備線形高分子的模擬方法,并基于此模擬結(jié)果分別與經(jīng)典的Flory縮聚理論和基于等反應(yīng)中心濃度的共縮聚理論進(jìn)行了比較�？s聚過程的模擬結(jié)果表明,模型符合逐步聚合理論和二級反應(yīng)理論特征,可以很好的復(fù)現(xiàn)反應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的過程。共縮聚的結(jié)果表明,當(dāng)加入單體的反應(yīng)活性相同時(shí),即使投料比相差很大,也可以得到與理論模型基本吻合的結(jié)果。這也說明理論模型主要適用于各組分在鏈段的濃度不隨時(shí)間變化的情形,而對于更復(fù)雜的情況,如加入共聚單體的反應(yīng)活性與本體不同,可以通過參數(shù)r的改變來研究。其次,利用此模型研究了等比例加入不同組分的反應(yīng)單體和微量加入共聚反應(yīng)單體這兩種情況下單體的反應(yīng)活性對聚合物平均序列長度的影響�？梢钥吹�,基于反應(yīng)活性中心組成恒定假設(shè)的理論,適用于微量共聚改性體系或加入共聚單體反應(yīng)活性相差不大的體系。如加入大量共聚組分,且反應(yīng)活性大于基體,則理論預(yù)測產(chǎn)生較大偏差。等摩爾比投料的體系中,無論加入共聚單元反應(yīng)活性如何,兩嵌段的數(shù)均長度比均接近投料比。但嵌段的長度取決于加入單體的反應(yīng)活性。而微量共混改性體系中,共聚單元傾向于游離分散在主鏈上,共聚單元反應(yīng)活性不會顯著改變其嵌段長度和表觀反應(yīng)動力學(xué)。最后,通過此模型對無熱條件下制得的不同序列長度的共縮聚產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)晶和相分離過程進(jìn)行了研究,結(jié)果表明聚合物的序列結(jié)構(gòu)對聚合物的結(jié)晶成核、生長和晶體形貌影響較大。共聚單元含量的增加將導(dǎo)致結(jié)晶度降低、結(jié)晶起始溫度下降。而在等摩爾比投料時(shí),共聚單元反應(yīng)活性的增加會使得序列長度增加,聚合物由無法結(jié)晶轉(zhuǎn)變?yōu)樾纬删W(wǎng)絡(luò)狀物理凝膠結(jié)構(gòu)。而共聚產(chǎn)物在選擇性溶劑中形成膠束的形態(tài)受到共聚單元含量和序列結(jié)構(gòu)的影響。共聚單元較多時(shí),得到的大量穩(wěn)定的小膠束;當(dāng)共聚單元含量較少時(shí),得到的是大的膠束,表面的共聚單體無法抑制膠束間的合并。另外,通過初步對共縮聚過程中含有結(jié)晶時(shí)的聚合反應(yīng)過程進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),加入少量的共聚單元,有助于抑制晶核的生長,形成的晶核較少,得到大塊晶體,此時(shí)聚合度受到結(jié)晶的抑制無法得到高聚合度產(chǎn)物;而加入共聚單體量大于10%時(shí),共聚單體顯著抑制晶體成核和生長,有助于得到更高的聚合度。共聚單體的反應(yīng)活性對結(jié)晶和聚合過程影響均不顯著。
【關(guān)鍵詞】：共縮聚 競聚率 鏈段分布 結(jié)晶 相分離
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631.5
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 前言12
• 1.2 統(tǒng)計(jì)性無規(guī)共聚物的合成12-14
• 1.3 共縮聚聚合物的結(jié)晶和相分離14-16
• 1.4 縮聚過程中結(jié)晶的研究16-19
• 1.5 基于分子尺度下高分子結(jié)構(gòu)形成機(jī)理的研究19-22
• 1.5.1 Monte Carlo方法在高分子科學(xué)中的應(yīng)用20
• 1.5.2 高分子科學(xué)中的Monte Carlo模型20-22
• 1.6 研究內(nèi)容及意義22-24
• 第二章 模擬方法及模型的建立24-35
• 2.1 引言24
• 2.2 模擬方法的選定和模型的建立24-27
• 2.3 縮聚反應(yīng)的模型驗(yàn)證27-34
• 2.3.1 均縮聚反應(yīng)體系27-29
• 2.3.2 共縮聚反應(yīng)體系29-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 無熱狀態(tài)下共縮聚反應(yīng)的研究35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 模型與方法35-36
• 3.3 結(jié)果及討論36-43
• 3.3.1 等摩爾濃度比36-39
• 3.3.2 微量共聚39-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 共縮聚聚合物的結(jié)晶和相分離45-56
• 4.1 無規(guī)共聚物的結(jié)晶行為研究45-49
• 4.1.1 不同單體濃度比共聚物的結(jié)晶46-47
• 4.1.2 不同序列共聚物的結(jié)晶47-49
• 4.2 無規(guī)聚合物的相分離49-51
• 4.2.1 不同單體濃度比共聚物的相分離49-50
• 4.2.2 不同序列共聚物的相分離50-51
• 4.3 共縮聚過程中的結(jié)晶51-55
• 4.3.1 溫度對結(jié)晶的影響51-52
• 4.3.2 單體濃度比對結(jié)晶的影響52-54
• 4.3.3 競聚率對結(jié)晶的影響54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 已發(fā)表文章目錄61-62
• 致謝62

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1 黃建平;宋才生;王u!;;對苯二甲酰氯,間苯二甲酰氯與4,4′-二氨基二苯砜三元共縮聚反應(yīng)的研究[J];江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1988年01期

2 李勇，，王寬，張廣利，張鴻志;對－乙酰氧基苯甲酸與聚對苯二甲酸乙二醇酯共縮聚反應(yīng)及醚鍵形成的研究[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);1996年05期

3 王u!;宋才生;黃建平;寶凈生;;合成聚芳砜的三元共縮聚反應(yīng)的研究[J];合成纖維工業(yè);1988年03期

4 Γ.Γ.СВАЛОВ;張書縉;;縮聚領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀與展望[J];絕緣材料通訊;1985年01期

5 梁堅(jiān)坤;李濤洪;郭曉申;王輝;杜官本;;二羥甲基脲與三聚氰胺共縮聚反應(yīng)研究[J];中國膠粘劑;2014年05期

6 劉正恒;翟麗鵬;徐井龍;;陽離子可染聚酯纖維(Ⅰ)——PTA—EG—SIPE—PEG四元共聚反應(yīng)的研究及其聚酯的性能[J];聚酯工業(yè);1990年02期

7 劉正恒;翟麗鵬;;常壓陽離子可染PET的性能研究[J];合成纖維工業(yè);1991年06期

8 李新貴;關(guān)桂荷;孫桐;;PHB/PET/VA三元共縮聚反應(yīng)機(jī)理探討[J];天津紡織工學(xué)院學(xué)報(bào);1989年Z1期

9 孟慶華,黃德音,陳林,陳宏軍;染料單體的活性基團(tuán)對溶液共縮聚反應(yīng)的影響[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2002年05期

10 宋才生;王u!;劉美正;寶凈生;;TPC,IPC和PPD,MPD共縮聚反應(yīng)的研究[J];合成纖維工業(yè);1988年04期

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1 張懷哲;高分子共縮聚過程的分子模擬研究[D];東華大學(xué);2016年

2 胡麗霞;脂肪—芳香族共聚酯合成過程的反應(yīng)動力學(xué)研究[D];浙江大學(xué);2010年

3 李永花;尿素—甲醛—改性劑共縮聚樹脂膠粘劑研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2009年

4 李巍;多元共縮聚透明聚酰胺的制備、結(jié)構(gòu)與性能[D];鄭州大學(xué);2009年

5 戴信飛;聚對苯二甲酰對苯二胺三元共縮聚改性研究[D];東華大學(xué);2005年

本文編號：774406