含四重氢键聚四氢呋喃类超分子聚合物材料的研究

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1、分类号：：密级ＵＤＣ：编：号工学硕士学位论文含四重氢键聚四氢呋喃类超分子聚合物材料的研究硕士研究生：刘鲁砚指导教师：魏浩教授学科、专业：材料科学与工程论文主审人：马宁教授哈尔滨工程大学２０１８年３月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文含四重氢键聚四氢呋喃类超分子聚合物材料的研究硕士研究生：刘鲁砚指导教师：魏浩教授学位级别：工学硕士学科、专业：材料科学与工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年1月2日论文答辩日期：2018年3月8日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.

2、C:ADissertationfortheDegreeofM.EngStudyonQuadrupleHydrogen-BondingPolytetrahydrofuranSupramolecularPolymerMaterialsCandidate:LiuLuyanSupervisor:Prof.WeiHaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MaterialScienceandEngineeringDateofSubmission:Jan.2,2017DateofOralExamination:

3、Mar.8,2018University:HarbinEngineeringUniversity含四重氢键聚四氢呋喃类超分子聚合物材料的研究摘要超分子化学的日益发展，以其独特的特性成为了21世纪化学发展的重要方向，这使得人们开始从传统的聚合物的开发与合成提出更新的观念。超分子聚合物有望成为一种很好的可降解材料，且具有对外界刺激的响应性。由于超分子体系可以形成高度有序的功能组装体，并可在一定条件下进行解组装行为，这就为人们制备动态的超分子材料提供了基础。现在应用较广的是一种含四重氢键结构的脲基嘧啶酮结构的超分子体系，也就是著名的UPy体系。本文将UPy基团引入至聚四氢呋

4、喃中，由于UPy基团可以通过四重氢键进行二聚，且聚四氢呋喃具有明显的结晶性，旨在探究UPy基团的引入对聚四氢呋喃结晶行为的影响；并以聚四氢呋喃为软段，合成支链含UPy基团的聚氨酯，并对其性能进行探究。本文的主要研究内容如下：1.通过选用不同分子量的聚四氢呋喃，来合成端基含UPy基团的聚四氢呋喃超分子聚合物。首先，通过拉伸测试，发现UPy基团的引入对于聚四氢呋喃力学性能有较大他提升。然后，通过差示扫描量热仪（DSC），X射线衍射（XRD）等测试手段表征，发现其结晶度较之前有较大降低。并探讨了UPy基团的引入，样品由球晶到碎晶的转变。接着，通过偏光显微镜观察，探究UPy基

5、团的接入对于不同分子量的聚四氢呋喃结晶晶形的影响与控制。最后，通过热失重分析（TGA）分析，发现接入UPy基团对于样品热稳定性的有一定的降低。2.通过选用不同分子量的聚四氢呋喃作软段，以所合成的含UPy的二元醇作为扩链剂，与聚四氢呋喃的六亚甲基二异氰酸酯预聚体扩链得到侧链含UPy不同软段分子量的聚氨酯。首先，通过DSC测试，发现样品结晶度随分子量增长而增大。接着，通过动态力学分析（DMA）及TGA测试分析，分别探讨侧链含有UPy的聚氨酯的分子量与其玻璃化转变温度、及分解温度的关系。最后，通过拉伸测试，讨论了侧链含UPy基团对于聚氨酯拉伸性能的影响。关键词：脲基嘧啶酮；

6、四重氢键；聚四氢呋喃；结晶；聚氨酯含四重氢键聚四氢呋喃类超分子聚合物材料的研究ABSTRACTThegrowingdevelopmentofsupramolecularchemistryhasbecomeanimportantdirectionforthedevelopmentofchemistryinthe21stcentury,whichhasledpeopletobegintoproposenewideasfromthedevelopmentandsynthesisoftraditionalpolymers.Sincesupramolecularsystemsc

7、anformhighlyorderedfunctionalassemblies,thisprovidingthebasisforthepreparationofdynamicsupramolecularmaterials.Thesupramolecularsystemcontainingaureidopyrimidonestructurehavingaquadruplehydrogenbondstructureisnowawidelyusedsupermolecularsystem,namely,thewell-knownUPysystem.Inth