發(fā)布時間：2021-07-11 10:22

　　傳統(tǒng)熱固性材料由于其穩(wěn)定的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于日常生活中的各個領(lǐng)域,但是其難降解回收而且不可再加工造成了資源的浪費與環(huán)境的污染。木質(zhì)素作為第二大可大量再生資源,在制備熱固性材料中已顯示出廣泛的應(yīng)用前景。然而由于其溶解性差和分子結(jié)構(gòu)的不均一性導(dǎo)致可用于制備木質(zhì)素基熱固性樹脂的原料種類單一、樹脂交聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難以控制。而香草醛作為木質(zhì)素降解后所得生物質(zhì)單體,其同時含有醛基和酚羥基,具有極強(qiáng)的結(jié)構(gòu)可調(diào)控性,便于熱固性樹脂的結(jié)構(gòu)設(shè)計。與此同時,動態(tài)共價鍵可以將經(jīng)典共價鍵的穩(wěn)定性與非共價鍵的可逆性結(jié)合起來,以此來解決傳統(tǒng)熱固性材料所面臨的困境,因此本文將動態(tài)共價鍵引入到香草醛基熱固性材料中,實現(xiàn)其回收再利用,同時不會造成環(huán)境污染,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。動態(tài)共價鍵的引入,還可賦予高分子材料自愈合、可熱塑加工、可降解回收等特性。本文將動態(tài)亞胺鍵引入到聚席夫堿樹脂以及環(huán)氧樹脂中,賦予了其可降解回收以及可熱塑加工的性能,同時對制備基于動態(tài)烯胺鍵的環(huán)氧樹脂做了探索研究。主要內(nèi)容分為以下幾個方面:（1）以香草醛為原料制備含有雙醛基的香草二醛新單體,采用二乙烯三胺、三（2-氨基乙基）胺交聯(lián)制備了一種香草醛... 

【文章來源】：武漢紡織大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

硫相關(guān)的動態(tài)共價化學(xué)

1緒論5圖1.2a）通過二酰肼和二醛的縮合合成聚丙烯�；�。b）聚丙烯酰凝膠的合成[33]c）動態(tài)聚亞胺網(wǎng)絡(luò)的合成和用于過渡的模型反應(yīng)[34]Fig1.2a)Synthesisofpolyacylhydrazonedynamersviacondensationofdihydrazidesanddialdehydes.b)Synthesisofpolyacylhydrazonegel.[33]c)Synthesisofdynamicpolyiminenetworkandmodelreactionfortransimination.[34]近年來，基于亞胺和酰肼鍵的具有自修復(fù)能力的動態(tài)水凝膠被用于生物領(lǐng)域[36]。例如，由含殼聚糖的席夫堿[37]制成的水凝膠，在pH、氨基酸和維生素B6衍生物等多種生化刺激下，可在席夫堿鍵與殘余醛和胺基官能團(tuán)之間發(fā)生動態(tài)交換反應(yīng)。通過裂紋的閉合和彈性模量快速恢復(fù)的定量流變分析，證明了其自愈能力。通過與鐵氧體（188）的進(jìn)一步結(jié)合，甚至可以由外部磁場驅(qū)動實現(xiàn)自愈。除凝膠外，張等人還報道了由水和熱途徑來實現(xiàn)熱固性樹脂的可再加工性[38]。采用多元胺和二醛單體合成了交聯(lián)的聚席夫堿結(jié)構(gòu)，由熱可以引發(fā)亞胺動態(tài)共價鍵的異位交換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，從而實現(xiàn)該交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)重排。除此之外，亞胺在水驅(qū)動的環(huán)境下，提高了水解的敏感性，而且發(fā)現(xiàn)其在水中的應(yīng)力松弛性能與在128°C下的干燥狀態(tài)相當(dāng)。這可能歸因于亞胺水解的結(jié)果，即游離胺的作用。目前由水引發(fā)的亞胺交換確切機(jī)制仍然不明確，因為其他因素（例如水的增塑作用）也可能起重要作用�？偟膩碚f，所制備的聚合物可以在室溫下通過用水或加熱的方式進(jìn)行多個后處理循環(huán)，而不會降低其機(jī)械性能。1.2.3烯胺鍵WimDenissen等報道了基于乙烯基氨基甲酸酯的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的無催化劑樹脂的合成。利用胺與間氨基甲酸酯的交換反應(yīng)，在無催化劑條件下制備了既具有傳統(tǒng)共價鍵

?蘼鄱雜詰頭腫恿炕?銜锘故歉叻腫詠渙??紓??和堿的引入均可以調(diào)控交換反應(yīng)的反應(yīng)速率，路易斯酸的添加可顯著提高動態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的交換速率，但強(qiáng)堿性介質(zhì)對交換速率有較強(qiáng)的抑制作用，因此可以通過酸和堿的加速（催化）或減慢（抑制）來調(diào)節(jié)這些交換動力學(xué)[40]。除此之外，為了在高玻璃化溫度的材料中實現(xiàn)非�？焖俚慕粨Q反應(yīng)，WimDenissen將動力學(xué)研究擴(kuò)展到了烯胺酯-脲和烯胺酯-酰胺部分。結(jié)果表明盡管其具有相似的化學(xué)特性，但脲卻比先前研究的氨基甲酸酯顯示出更快的內(nèi)在交換動力學(xué)，并因此具有更高的溫度依賴性[41]。圖1.3（a）通過自發(fā)的縮合反應(yīng)使胺與乙酰酰胺單體縮合而形成乙烯基脲（b）通過以0.95∶0.40∶0.40的比例混合乙酰乙酰胺（5、6或7）：三胺8∶二胺9制備的三種不同的Vurea網(wǎng)絡(luò)[41]。Fig1.3(a)Vinylogousureaformationbycondensationofanaminewithacetoamidemonomersthroughaspontaneouscondensationreaction.(b)ThreedifferentVureanetworkspreparedbymixingacetoacetamide(5,6,or7):triamine8:diamine9inaratioof0.95:0.40:0.40[41].JacobJ.Lessard等使用甲基丙烯酸單體和三官能胺制備了甲基丙烯酸（MMA）和（2-乙酰乙酰氧基）甲基丙烯酸乙酯（AAEMA）的共聚物，這是由一種廉價的可商購的含有反應(yīng)性β-二酮單體，與三（2-氨基乙基）胺的縮合反應(yīng)制備網(wǎng)絡(luò)聚合物。固化后的聚合物表現(xiàn)出vitrimers的特征，并在多達(dá)六個再處理循環(huán)中表現(xiàn)出與原始聚合物相當(dāng)?shù)男阅躘42]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]動態(tài)共價鍵高分子材料的研究進(jìn)展[J]. 陳興幸,鐘倩云,王淑娟,吳宥伸,譚繼東,雷恒鑫,黃紹永,張彥峰.  高分子學(xué)報. 2019(05)

博士論文
[1]動態(tài)共價鍵在高分子材料中的應(yīng)用研究[D]. 韋承莎.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]利用動態(tài)共價鍵構(gòu)筑刺激響應(yīng)性凝膠[D]. 周黎鵬.吉林大學(xué) 2013



本文編號：3277907