文档介绍:本文采用“一步法”合成了超支化聚酯,以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为单体,在中心核分子2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙三醇(TMP)存在下使用对甲苯磺酸进行缩聚反应,得到含有端羟基的聚酯。根据不容的化学计量比得到不同代数的超支化聚酯,本实验主要合成了三代和四代超支化聚酯,-1995《聚酯多元醇中酸值的测定》对所合成的聚酯进行酸值测定,并使用红外图谱表征所合成的聚酯的结构。在所合成的超支化聚酯的基础上进行端基改性,让聚酯与硬脂酸反应,用长链烷基取代部分端羟基,得到改性后的聚酯HBP3-1和HBP4-L发现改性的聚酯粘度有很大幅度的下降,并进行酸值测定和红外光谱结构分析。接着在改性聚酯的基础上进一步改性,在用偏苯三酸酎与硬脂酸改性的聚酯进行改性的反应,得到既含有羟基、哉基和长链烷基的超支化聚酯,分别即为HBP3-2和HBP4-3-2同样根据国标进行酸值测定和红外光谱分析。由于改性后的聚酯粘度有明显的下降,另外有践基的长链烷基的接入,本实验对合成及改性聚酯对聚丙烯(PP)、尼龙6(PA)及其两者混合物(PP/PA)的相容性及力学性能的影响进行了研究,分别将合成的四代聚酯(HBP40)和硬脂酸改性后的三代聚酯(HBP3-1)以0%、%、1%、2%、3%、4%、5%的比例与PP、PA、PP/PA共混,研究聚酯对它们的力学性能的影响以及对两者混合物相容性的改变。使用挤出机造粒,注塑机注塑制样条,进行力学拉力、弯曲测试和冲击试验,并对PP、PA及聚酯共混的样条进行断面电镜微观分析,发现改性聚酯对PP、PA及两者的共混物的性能有一定影响。超支化聚合物是指高度支化大分子,并且有着三维结构,类似树枝状结构,并因此而得名。超支化聚酯是以酯基为特征基团具有典型的高度支化结构,类球形的分子形状、大量端基,,分子内部存在空腔,外部含有大量的官能团,其粘度很低,溶解性能好,成膜性好,因此具有一些特殊的性质,被广泛用于民用、医用、航空航天等领域,,因此超支化聚合物在近些年一直受着高度的重视,引起了国内外学者的极大兴趣,在其合成和应用反面展开了大量的工作。在19世纪60年代末期人们开始了超支化聚酯的研究,某些化学反应中发现一些不能溶解的并且难以除去的杂质,研究之后认为,这些不溶现象可能是由一些有着支化结构的物质造成。如Zincke等人在用铜处理节基氯的反应中,分离出了一种不可溶的炷类材料。直到1985年,Friedel和Crafts还报道了节基氯与氯化铝反应可得到类似的实验结果。当节基氯与铜-锌两族的元素反应时,可得到类似的物质。由于当时的实验条件和科学技术发展程度的的限制,深人的研究无法得到继续进行,他们的推测也无法得到证实。随后,1901年WastonSmith报道了邻苯二甲酸酎或邻苯二甲酸与甘油间的反应,Callahan>Arsem、Dawson>Hwell以及Kienle等人对此反应作了进一步的深人研究。在1941年和1942年之间,Flory发表了大量关于支化、三维大分子的理论和实验依据的文章。这些文章讨论了称为“凝胶化”的聚合反应的特征。Flory用于描述不同聚合反应的术语包括“溶胶”、“凝胶”,分别表示可溶和不溶的聚合物,并指出,聚合反应达到一定程度以后,支链聚合物就会出现,另外还发表了一些有关于三、四官能度分支单元(单体)衍生物、数均聚合度、分子尺寸分布的论文。,3,2,3,1,0大分子的二维图像描述了Flory支化大分子的概念。数字字头表示产生在每一连续分子代中分支点的数目。1953年Flory撰写了著作《高分子化学原理》,他说明了超支化聚合物的概念,对这种无缠绕、非结晶超支化聚合物合成的可能进行了一定的描述,但是由于当时材料的力学性能十分差,未受到人们的重视。超支化聚合物真正的发展是从20世纪80年代开始的。1982年,Khceldorf通过AB和AB2单体缩合得到了超支化聚酯。1988年Kim和websetrs采用一步法合成了超支化聚苯,这种聚合物是多分散性的,在形成过程中存在缺陷并呈高度支化的树枝形分子,他们将其命名为超支化聚合物(HBP:hypebrnarchedPolmyer),到目前为止人们都采用这一名称。线性聚合的方法主要有逐步聚合、开环聚合以及多官能团的单体共聚。超支化聚合物的合成与树形分子的多步重复合成方法相比,具有反应条件简单、易工业化等优点。虽然合成方法比树枝形分子简单的多,但超支化聚合物仍保持了树形分子的许多结构特征。从目前合成超支化聚酯的研究来看,超支化聚酯的合成方法大概还可以分为以下三种:ABx型单体自由逐步聚合、多官能度单体共聚合、以及多支化开环聚合。具有A和B两种反应活性官能团之间可以发生反应形成ABx型聚合物便是ABx型单体自