文档介绍：学校代码 10530 学号 200806041160
分类号 O63 密级
硕士学位论文
基于苯硼酸-双羟基聚合物凝胶的
制备研究
学位申请人徐娇
指导教师黎华明教授
学院名称化学学院
学科专业高分子化学与物理
研究方向高分子合成与应用
二零一一年五月十五日
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Phenylboronate-Diol Crosslinked Polymer
Gels with Reversible Sol-Gel Transition
Candidate Jiao Xu
Supervisor Prof. Huaming Li
College Chemistry
Program Polymer Chemistry & Physics
Specialization Polymer Synthesis & Application
Degree Master of Science
University Xiangtan University
Date May 2011
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湘潭大学
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作者签名: 日期: 年月日
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作者签名: 日期: 年月日
导师签名: 日期: 年月日
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湘潭大学 2011 届硕士学位论文
摘要
基于苯硼酸-双羟基反应构建的聚合物凝胶具有pH响应性,在药物分离、生
物传感器和组织工程等领域有着广泛的应用前景。目前该类聚合物凝胶的制备方
法主要有两种,即自由基交联共聚合法和聚合物/聚合物间基团反应法。前者需
要交联剂,凝胶网络结构及性能难调控;后者几乎都用到聚乙烯醇,同样聚乙烯
醇结构难控制。因此,设计并合成结构明确的含双羟基侧基及含苯硼酸侧基的聚
合物,进而构建基于苯硼酸-双羟基交联体系的聚合物凝胶将具有很好的理论意
义和实际意义。
本论文的主要研究工作有以下几个方面:
(1)单体合成及其RAFT聚合。分别合成单体(5-乙基-2,2-二甲基-1,3-二氧杂
环己基-5-基)丙烯酸甲酯(EDMA)和单体4-乙烯基苄基-4-(1,3,2-二氧杂环己硼-2-
基)苯甲酸酯(VBDB)。采用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合反应分别合成
PEDMA及VBDB和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)的共聚物poly(VBDB-co-DMA),
将两种聚合物脱保护,得到含苯硼酸侧基的poly(VPB-co-DMA) 和含双羟基侧基
的PHBA。采用1H NMR对单体及聚合物结构进行表征,用GPC测定聚合物分子
量及分布。
(2)制备聚合物凝胶。以上述两种聚合物为原料,在不同介质中制备聚合
物凝胶,对凝胶形成过程的流变行为进行系统研究,同时对凝胶的pH响应性及
自愈合性能也进行研究。该聚合物凝胶具有pH响应性和良好的自愈合性能。当
HBA-VPB交联体系的pH > < ,不能得到聚合物凝胶;当体系pH在
-,可以得到聚合物凝胶。HBA-VPB交联体系的流变行为研究结果
表明,在低频率下,体系呈现粘弹性;在高频率下,体系的储能模量(G′)大于
损耗模量(G")。
(3)聚合物/碳纳米管复合凝胶。碳纳米管引入聚合物凝胶体系后,可以提
高HBA-VPB体系的交联密度及凝胶的弹性模量,但对凝胶的pH响应性和自愈合
性能没有影响。
关键词:智能聚合物凝胶;苯硼酸酯;流变性能;自愈合性能;碳纳米管
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湘潭大学 2011 届硕士学位论文
ABSTRACT
In recent years, the intelligent polymer g