本文關(guān)鍵詞：水介質(zhì)中聚苯醚合金的制備及分子動(dòng)力學(xué)模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)簡(jiǎn)稱PPE或PPO,是一種電性能、機(jī)械性能優(yōu)異,并得到廣泛應(yīng)用的工程塑料。然而,PPE玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高(Tg=210℃),熔融粘度高、高溫下抗氧化能力低,加工性差,另一方面,PPE的Tg雖高,但無法滿足覆銅板高溫焊接的需要,且PPE易溶于芳香族溶劑和各種含氯脂肪烴溶劑中。解決上述問題的方法通常有與其它聚合物共混形成合金和對(duì)PPE進(jìn)行化學(xué)改性。此外,工業(yè)制備PPE使用了大量的有機(jī)溶劑,對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重污染。因此,在水介質(zhì)中合成改性PPE及其合金具有非常重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文在水介質(zhì)中合成側(cè)鏈帶有雙鍵的PPE和PPE合金,并從全原子和粗�；瘍煞N級(jí)別采用分子模擬的方法研究了不同PPE合金的分子動(dòng)力學(xué),主要工作和研究結(jié)果如下：通過2,6-二甲基苯酚和2-烯丙基-6-甲基苯酚的氧化偶聯(lián)共聚合反應(yīng)制備了聚(2-烯丙基-6-甲基-1,4-亞苯基-co-2,6-二甲基-1,4-亞苯基醚)(烯丙基化PPE)。共聚反應(yīng)采用銅(Ⅱ)／乙二胺四乙酸(Cu(II)/EDTA)絡(luò)合物催化劑,在堿性水溶液、氧氣氛圍中進(jìn)行,得到了低分子量、分子量分布較窄的烯丙基化PPE。使用FTIR、1H和13C NMR表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),產(chǎn)物可在光引發(fā)劑存在下紫外光固化交聯(lián)。水介質(zhì)中氧化聚合得到的產(chǎn)物中殘留的催化劑銅離子含量比有機(jī)溶劑中低很多,從而使得產(chǎn)物的介電常數(shù)和耗散因子都很低。水介質(zhì)中采用一釜法合成了PPE/PS合金,首先在DMP氧化聚合過程中加入苯乙烯單體作為溶脹劑,氧氣是唯一的氧化劑,氧化聚合反應(yīng)結(jié)束后由偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽(AIBI)原位引發(fā)苯乙烯的反向原子轉(zhuǎn)移自由基(RATRP)反應(yīng),所有反應(yīng)均在堿性水溶液中進(jìn)行。CuCl2/4-二甲氨基吡啶(DMAP)絡(luò)合物是兩種聚合反應(yīng)共同的催化劑。苯乙烯的加入使得PPE分子量得到提高,最后制備得到了熱力學(xué)相容的PPE/PS合金。水介質(zhì)中采用一釜法合成了熱力學(xué)部分相容的PPE/PMMA合金。甲基丙烯酸甲酯(MMA)在氧化聚合反應(yīng)結(jié)束前加入到體系中,MMA可溶脹到PPE粒子中,待DMP氧化聚合反應(yīng)結(jié)束后由AIBI原位引發(fā)MMA的RATRP反應(yīng)。兩種聚合反應(yīng)的催化劑都是CuCl2/DMAP絡(luò)合物,最后制備得到的PPE/PMMA合金具有復(fù)合式核殼結(jié)構(gòu),比通過其它常規(guī)加工方法得到的同種合金相尺寸更小。對(duì)PPE/PS和PPE/PMMA兩種二元共混物體系進(jìn)行了詳細(xì)的全原子分子動(dòng)力學(xué)模擬。通過比較兩種共混物,分析PPE與不同聚合物共混時(shí)行為的差異。對(duì)于兩個(gè)體系都研究其徑向分布函數(shù)(RDF)和回轉(zhuǎn)半徑,用于表征靜態(tài)性質(zhì)。在PPE/PS體系中發(fā)現(xiàn)了苯環(huán)之間的堆疊效應(yīng),PS和PPE在整個(gè)模擬的時(shí)間跨度范圍內(nèi)均勻分散。而在PPE/PMMA體系中PMMA分子鏈有團(tuán)聚的趨勢(shì)。采用結(jié)構(gòu)單元和整個(gè)分子的均方位移來描述不同體系中聚合物的活動(dòng)性。建立了PPE的粗粒化模型。通過與全原子模擬及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,確認(rèn)了粗�；Ｐ偷目煽啃约案咝浴７謩e使用全原子模型和粗�；Ｐ脱芯苛薖PE的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。此外,還將PPE的粗�；Ｐ团cPS的MARTINI粗粒化模型結(jié)合使用,研究?jī)煞N聚合物共混的行為。解決了混合使用兩種勢(shì)能方程的問題,并將模型應(yīng)用到高分子量PPE/PS共混物的研究中。
【關(guān)鍵詞】：聚(2 6-二甲基-1 4-苯醚) 氧化聚合 水介質(zhì) 綠色化學(xué) 相容性 分子動(dòng)力學(xué)模擬 粗粒化模型
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ326.5
【目錄】：

• 致謝6-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-17
• 第1章 緒論17-20
• 第2章 文獻(xiàn)綜述20-61
• 2.1 DMP氧化聚合機(jī)理20-26
• 2.1.1 DMP的氧化20-21
• 2.1.2 DMP的偶合21-22
• 2.1.3 鏈增長(zhǎng)機(jī)理22-26
• 2.2 水介質(zhì)中聚苯醚均聚物的合成26-29
• 2.2.1 DMP氧化偶聯(lián)沉淀聚合機(jī)理26-27
• 2.2.2 影響水介質(zhì)中DMP氧化聚合反應(yīng)的因素27-29
• 2.3 聚苯醚的化學(xué)改性29-33
• 2.3.1 聚苯醚共聚物的合成29-31
• 2.3.2 可交聯(lián)聚苯醚(烯丙基化PPE)的合成31-33
• 2.4 聚苯醚合金33-37
• 2.4.1 聚苯醚/聚苯乙烯(PPE/PS)合金34-35
• 2.4.2 PPE的其它合金35-37
• 2.5 分子模擬37-43
• 2.5.1 分子力學(xué)方法簡(jiǎn)介37-38
• 2.5.2 分子動(dòng)力學(xué)模擬簡(jiǎn)介38-42
• 2.5.3 粗�；Ｐ偷姆肿觿�(dòng)力學(xué)研究42-43
• 2.6 課題的提出43-44
• 參考文獻(xiàn)44-61
• 第3章 水介質(zhì)中氧化共聚合合成含烯丙基的聚苯醚61-76
• 3.1 前言61-62
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分62-65
• 3.2.1 試劑與儀器62-63
• 3.2.2 水介質(zhì)中合成側(cè)鏈含有烯丙基的聚苯醚63
• 3.2.3 共聚物的紫外光固化交聯(lián)反應(yīng)63-64
• 3.2.4 結(jié)構(gòu)與性能的表征64-65
• 3.3 結(jié)果與討論65-73
• 3.3.1 水介質(zhì)中烯丙基化PPE的制備65-66
• 3.3.2 共聚物的表征66-69
• 3.3.3 烯丙基化PPE的交聯(lián)反應(yīng)69-71
• 3.3.4 烯丙基化PPE產(chǎn)物中銅離子殘留量71-73
• 3.4 小結(jié)73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 第4章 水介質(zhì)中氯化銅/4-二甲氨基吡啶共催化劑作用下一釜法合成聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)/聚苯乙烯合金76-90
• 4.1 前言76-77
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分77-79
• 4.2.1 試劑與儀器77-78
• 4.2.2 PPE/PS合金的制備78
• 4.2.3 結(jié)構(gòu)與性能的表征78-79
• 4.3 結(jié)果與討論79-86
• 4.3.1 PPE/PS合金的合成與表征79-83
• 4.3.2 PPE/PS合金的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T_g)83-84
• 4.3.3 苯乙烯用量對(duì)合成的PPE分子量的影響84-86
• 4.3.4 DMP及苯乙烯的均聚反應(yīng)86
• 4.4 小結(jié)86-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 第5章 水介質(zhì)中一釜法氯化銅/4-二甲氨基吡啶共催化合成聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)/聚甲基丙烯酸甲酯合金90-104
• 5.1 前言90-91
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分91-93
• 5.2.1 試劑與儀器91-92
• 5.2.2 PPE/PMMA合金的制備92
• 5.2.3 結(jié)構(gòu)與性能的表征92-93
• 5.3 結(jié)果與討論93-100
• 5.3.1 PPE/PMMA合金的合成與表征93-97
• 5.3.2 PPE/PMMA合金組成對(duì)其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T_g)的影響97-98
• 5.3.3 PPE/PMMA合金的相形態(tài)98-100
• 5.4 小結(jié)100-101
• 參考文獻(xiàn)101-104
• 第6章 聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)合金的分子動(dòng)力學(xué)模擬104-144
• 6.1 前言104-105
• 6.2 模擬方法105-107
• 6.3 結(jié)果與討論107-123
• 6.3.1 徑向分布函數(shù)(RDF)107-111
• 6.3.2 兩種共混物中聚合物分子的回轉(zhuǎn)半徑(R_g)111-115
• 6.3.3 均方位移115-123
• 6.4 小結(jié)123-124
• 參考文獻(xiàn)124-128
• 附錄128-144
• 第7章 聚苯醚的粗�；Ｐ图捌湓诰郾矫�/聚苯乙烯體系中的應(yīng)用144-165
• 7.1 前言144-145
• 7.2 模型與模擬方法145-149
• 7.2.1 聚苯醚的粗粒化模型145-147
• 7.2.2 PPE與PS粗�；Ｐ凸餐瑧�(yīng)用于PPE/PS體系分子動(dòng)力學(xué)模擬147-148
• 7.2.3 模擬條件148-149
• 7.3 結(jié)果與討論149-157
• 7.3.1 PPE的粗�；Ｐ�149-154
• 7.3.2 PPE與PS粗粒化模型共同應(yīng)用于PPE/PS體系分子動(dòng)力學(xué)模擬154-157
• 7.4 小結(jié)157
• 參考文獻(xiàn)157-165
• 第8章 結(jié)論與展望165-169
• 8.1 結(jié)論165-167
• 8.2 展望167-169
• 作者簡(jiǎn)介169-171
• 1. 教育經(jīng)歷169
• 2. 發(fā)表論文169-171
• 3. 授權(quán)專利171
• 4. 獲得獎(jiǎng)勵(lì)171

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 馮威,武德珍,胡洋,金日光;聚苯醚合金的增容技術(shù)[J];高分子通報(bào);1998年02期

2 張文麗;王奐;申屠寶卿;翁志學(xué);;聚乙烯基咪唑?qū)?,6-二甲基苯酚氧化聚合中底物的濃縮效應(yīng)[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào);2013年04期

  本文關(guān)鍵詞：水介質(zhì)中聚苯醚合金的制備及分子動(dòng)力學(xué)模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：308170