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1、第26卷第3期高分子材料科学与工程Vol.26,No.32010年3月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGMay2010聚琥珀酰亚胺的合成及特性黏数的测定杨安文,曹贵平,张明华(联合化学反应工程研究所,化学工程联合国家重点实验室,华东理工大学,上海200237)摘要:以马来酸酐为原料,合成了高分子量的聚琥珀酰亚胺。通过傅立叶变换红外光谱表征,表明分子中具有五元环酰亚胺结构,推断了反应机理。经热失重-差热分析,可知聚琥珀酰亚胺分解温度在387e。用极限黏度法测定了聚琥珀酰亚胺分子量(因聚琥珀酰亚胺对毛细管壁的吸附,用常规测试处理的方法难
2、以得到)。文中分别对流出时间t及溶液密度Q进行校正,得到较好的测试结果,测得分子量为11110,比文献报道的高。关键词:聚琥珀酰亚胺;聚合反应;黏度测定;特性黏数中图分类号:TQ323.7文献标识码:A文章编号:1000-7555(2010)03-0004-04聚天冬氨酸(PASP)是一种氨基酸聚合物,分子链1.3PSI的合成与表征上同时具有氨基和羧基,属生物高分子材料。除具水1.3.1PSI的合成:聚合反应前驱物的制备参考文溶性外,还具有很好的生物相容性和生物降解性,被广献[6~8]进行。向反应器中依次加入去离子水、一定泛地用于水处理剂、洗涤添加剂、化妆品、抑菌剂、分散
3、量的马来酸酐,升温搅拌溶解,并以一定速率滴加碳酸剂、螯合剂、制革、制药、水凝胶等领域,是一种用途极铵水溶液,加料完毕后,升温至90e,搅拌反应30[1,2]为广泛、无毒、无污染、易降解的环境友好化学品。min,保持温度不变,减压下蒸干水分,得到白色固体。PASP还可以接枝其它单体得到具有特殊性质的可生聚合过程参考文献[6~8]进行。向上述盛有白色[3,4]物降解聚合物。PASP由聚琥珀酰亚胺(PSI)碱解固体前驱物的反应器中通入N2,升温,在180e~195[5]得到,PSI一般可由L-天冬氨酸等直接缩聚得到,也e,减压条件下聚合反应3h~6h,得到棕黄色脆性固可以由马来
4、酸酐反应得到。目前关于PSI合成的文献体聚琥珀酰亚胺(PSI),经水洗后在40e,-011MPa报道较多,其中马来酸酐原料易得,成本低,但均存在(表压)下干燥得到纯净的PSI。聚合物分子量不高,聚合得率低的问题,其聚合过程尚1.3.2PSI的表征:将水洗干燥后的PSI研磨成粉有许多不清楚之处。本文以马来酸酐为原料,对PSI末,用KBr压片进行红外光谱测试(FT-IR红外光谱的制备过程进行研究。仪,Nicolet5700,ThermoElectronCorporation)。以1010K/min升温速率在20e~400e范围内进行1实验部分TG-DSC分析(热重分析仪,NE
5、TZSCHSTA409PC/1.1实验材料PG)。马来酸酐(MA):A.R.,上海凌峰化学试剂有限公1.4PSI黏度的测定司;碳酸铵:A.R.,上海凌峰化学试剂有限公司;N,N-准确称取1.25g(精确到0.0001g)PSI,用DMF二甲基甲酰胺(DMF):A.R.,上海化学试剂有限公在50e振荡完全溶解,1号砂芯漏斗过滤,滤液转至司。-250mL容量瓶中,配成c0=2.5@10g/mL的PSI-1.2实验仪器及装置DMF溶液。在(25?0.1)e用乌氏黏度计(U=0157合成实验在装有搅拌、测温、冷凝器和加料管的mm,上海良晶玻璃仪器厂)测定溶液黏度。500mL四口烧
6、瓶中进行,采用硅油浴加热。黏度测定在装有搅拌、测温、控温和黏度计的恒温槽中进行。2结果与讨论收稿日期:2009-01-28通讯联系人:曹贵平,主要从事材料结构-性能调控、化学与催化反应工程研究,E-mail:gpcao@ecust.edu.cn第3期杨安文等:聚琥珀酰亚胺的合成及特性黏数的测定52.1PSI的FT-IR表征铵盐及双铵盐脱水生成马来酰亚胺:PSI聚合前驱物的红外图谱如Fig.1所示。Fig.1-1中,3000cm附近宽峰为羧羟基-OH吸收峰,3150-1-1cm~3500cm为酰胺及铵盐N-H伸缩振动;-1-1157615cm和151112cm附近应为C=O
7、和C=C-1共轭产生的伸缩振动耦合峰;140813cm附近为羧基吸收峰,可以推断聚合前驱物内含有酰胺键、不饱和双酰胺酸、酰胺盐和酰胺脱除水、脱除氨也得到马来键及羧基。酰亚胺。马来酰亚胺聚合生成聚琥珀酰亚胺(PSI)2.2PSI的TG/DSC分析聚合得到的PSI经热重分析,如Fig.3,TG线上在17915e~32011e的失重是由于PSI的进一步缩聚引起的,由DSC线可以看出在387e开始放出大量Fig.1InfraredspectrogramofthepolymerprecursorsofPSI的热,结合TG的迅速失重,可知
