毕业论文-含偶氮苯引发剂制备支化聚异丙基丙烯酰胺的研究.doc

 

摘要：偶氮苯聚合物由于良好的热力学性能，光致异构化活性，所以成为最受欢迎的高分子材料之一，受到越来越多的关注。PNIPAM是近年来发展起来的一种新型智能材料，其潜在的应用价值已吸引了众多的研究者。PNIPAM可以与生物大分子进行偶合反应，传递温敏性，制成生物功能性材料。随着研究和开发工作的进一步深入，在不久的将来，热敏性PNIPAM将在化工、医学、生物、材料领域中起着不可替代的作用。本课题首先合成偶氮苯引发剂，再通过原子转移自由基聚合(ATRP)以CuCl/Me6TREN为催化体系，异丙基丙烯酰胺为单体，异丙醇/水为溶剂，和双烯单体制备支化PNIPAM，利用核磁共振氢谱(1H-NMR)、检测凝胶渗透色谱(TD-GPC)等测试方法对聚合物进行了结构表征,证明了所制的聚合物是支化的。通过紫外可见分光光度计研究了偶氮苯聚合物的光致顺反异构化行为，最后研究了紫外光辐照对聚合物最低临界溶解温度（LCST）的影响。

关键词：PNIPAM；原子转移自由基聚合；偶氮苯

  

Preparing For Branched Poly (propylene acryl amide) Using Azobenzene Initiator

Abstract：Due to good thermodynamic performance, light isomerization activity, azobenzene polymers become the most popular one of polymer materials, and it gets more and more attention. PNIPAM is developed a kind of new smart material in recent years, its potential application value has attracted numerous researchers. PNIPAM can coupling reaction with biological macromolecules, win min sex, and it can be made in biological functional materials. Along with the further research and development work, in the near future, heat-sensitive PNIPAM will be in the field of chemical industry, medicine, biology, materials play an irreplaceable role. This topic first prepare azobenzene initiator, then we used CuCl/Me6TREN as catalytic system, isopropyl acrylamide as monomer, isopropyl alcohol/water as solvent, and a percentage of the double olefinic monomerh has been used. We prepare the polymer by atom transfer radical polymerization (ATRP). The structure of the polymer was characterized by 1H-NMR, TD-GPC and other means of access for the study of their function changes according to the structure of the branched PNIPAM. The changes in structure and performance was studied by changing the ambient temperature and light stimulus, revealing the azobenzene cis-trans isomerization lead to spatial changes in size of the impact of the phase transition properties of polymer materials. Then we researched the impact of low critical solution temperature (LCST) of the polymer under the irradiation of UV.

Key words：PNIPAM; ATRP; Azobenzene

目  录

1 前言 1

1.1 课题研究的意义 1

1.2课题研究现状和发展趋势 1

1.2.1 支化聚合物的研究现状 2

1.2.2 偶氮苯聚合物的研究进展 2

1.2.3 偶氮苯化学性质的影响 2

1.2.4 ATRP反应原理 2

1.2.5 PNIPAM的合成 3

1.2.6 PNIPAM的应用 3

1.3 课题的研究目标、内容及合成方法 4

1.3.1研究目标 4

1.3.2研究内容 4

1.3.3研究方案 4

1.3.4支化聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)的合成 4

2实验部分 4

2.1 原料及试剂及实验仪器 4

2.2原料的合成和预处理 5

2.2.1 NIPAM的提纯 6

2.2.2 催化剂氯化亚铜的提纯 6

2.2.3 配体三-（N, N-二甲基氨基乙基）胺(Me6TREN)的合成 6

2.2.4偶氮苯引发剂的合成 7

2.3 支化PNIPAM的制备 8

2.4聚合过程及后处理 8

2.4.1聚合反应过程 8

2.4.2聚合物的后处理 9

2.5测试方法和表征 9

3 结果与讨论 11

3.1核磁共振氢谱(1H-NMR)分析 11

3.1.1 引发剂的核磁图 11

3.1.2 支化聚异丙基丙烯酰胺核磁图 11

3.2 支化聚异丙基丙烯酰胺的表征 12

3.2.1支化聚异丙基丙烯酰胺的分子量分布 12

3.2.2支化聚异丙基丙烯酰胺支化MARK曲线图 12

3.2.3支化因子与分子量的关系图 13

3.3紫外光谱分析 14

3.3.1端基含偶氮苯支化PNIPAM光致异构化行为的紫外光谱分析 14

3.4端基含偶氮苯结构支化PNIPAM的LCST的分析 16

4 结论 17

参考文献 20