功能高分子材料邵佳

功能高分子材料

（PEO-PPO-PEO三嵌段聚合物的合成）

學號：s13008068姓名：邵佳Contents引言

聚合工藝及影響因素

表征手段

4123聚合機理

1.引言聚醚：環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷發(fā)生開環(huán)聚合生成分子主鏈中含有醚鍵的高分子聚合物。

PEO-PPO-PEO三嵌段聚合物：即聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物,簡稱P123,是聚醚的一種。P123的特點P123的應用在生物材料中得到廣泛應用能夠自組裝成形態(tài)不同、尺寸可調的納米單元；且具有良好的鏈段排列規(guī)整性P123是一種重要的非離子型表面活性劑，其性能與其分子結構密切相關。是一種優(yōu)良的模板劑，可用于制備介孔碳材料具有良好的生物相容性；且容易進行功能性基團修飾2.聚合機理

根據(jù)Lewis的定義，醚鍵是一種特征性堿性強鍵，因而環(huán)醚的開環(huán)聚合反應只能用陽離子性物種來引發(fā)。但是，由于三元環(huán)高度張力的存在，三元環(huán)氧化物成為了例外，即用陽離子引發(fā)劑和陰離子引發(fā)劑都能使環(huán)氧化物聚合。

環(huán)氧化物開環(huán)聚合按聚合機理可分為三類：陰離子聚合、陽離子聚合與配位聚合。陰離子聚合機理：

在陰離子開環(huán)聚合中，堿催化環(huán)氧化物與堿金屬氫氧化物或其醇鹽作用產生了醇鹽陰離子，從而引發(fā)聚合,該陰離子段通過與單體分子的連續(xù)開環(huán)反應生長成鏈聚合物。

以引發(fā)劑ROˉ引發(fā)環(huán)氧乙烷的聚合反應為例：引發(fā)反應為：鏈增長反應：

環(huán)氧化物的陰離子聚合反應具有活性陰離子聚合的特點,通常不發(fā)生終止反應。

在鏈引發(fā)階段,由于加入堿的量有限,只能使一部分引發(fā)劑形成ROˉ。在聚合過程中,增長鏈和其余的引發(fā)劑發(fā)生交換反應,直至引發(fā)劑消耗完，反應式如下：鏈轉移反應：陽離子聚合機理

基本原理是酸中的H+質子首先與EO或PO中的氧原子加成，形成不穩(wěn)定的中間產物，再經(jīng)開環(huán)生成陽離子活性過渡態(tài)，引發(fā)劑與此活性物快速加成發(fā)生鏈增長。鏈引發(fā)反應：鏈增長反應：鏈終止反應：

環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合生成共聚醚的反應中，不同的反應工藝條件對生成的聚醚有著很大的影響。

聚合反應器設計、反應器種類、起使劑種類、相對分子質量、催化劑種類與用量、溫度、加料方式、端基結構等的不同，都會對共聚醚的結構和性能產生不同影響。3.聚合工藝

聚醚反應器的設計依據(jù)：良好的傳質系統(tǒng)為保持良好的傳質效率，反應器需要有良好的攪拌器穩(wěn)定的反應溫度可靠的控制手段需要考慮溫度上下限，液面上下限、壓力上下限的自動控制及各重要閥位、泵與攪拌等的連鎖系統(tǒng)的準確運轉適宜的進料方式與速率為保證一定的相對分子質量分布，反應器對不同品種有不同的進料速度曲線為保證產品質量溫度變化控制在1℃，故必須及時移出反應熱。聚醚反應器的設計依據(jù)：影響因素聚合中，水份可以作為引發(fā)劑或終止劑嚴重影響聚合物的分子結構設計合成，所以必須嚴格控制體系中水的含量端基結構不同，其共聚醚的性能也有差異。EO封端的共聚醚親水性較好，起泡性強，反應活性高；PO封端的共聚醚親水性差，起泡性弱，反應活性低

體系中含水量的影響

溫度的影響

端基結構的影響溫度高易造成PO端基上羥基的脫水，從而對端基結構和平均相對相對分子質量造成影響；溫度低有利于形成PO端基4.表征方法

GPC方法

采用凝膠滲透色譜儀進行分子量測定。測定時以四氫呋喃(THF)為溶劑，單分散聚苯乙烯為標準樣品，測定溫度為25℃。核磁(1H-NMR)分析

采用高分辨液體核磁共振波譜儀測定聚醚分子內部結構。試樣在CDCl3中溶解(每次取0.5-0.7ml)，室溫下分析。

紅外光譜(IR)分析

采用傅里葉紅外光譜儀，直接涂膜測定，以確定物質結構。