资源描述:
《膜表面atrp接枝双亲性嵌段共聚物的研究--开题报告》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、开题报告论文题目:膜表面ATRP接枝双亲性嵌段共聚物的研究学院材料科学与工程学院专业高分子材料科学与工程班级学生姓名学号导师姓名导师职称讲师10一.课题来源、项目名称3二.文献综述部分32.1原子转移自由基聚合概述32.1.1ATRP的历史32.1.2ATRP的聚合机理32.1.3ATRP特点42.1.4ATRP的应用范围42.1.5ATRP反应条件52.2再生纤维素膜52.3膜的应用52.4国外生产概况及趋势62.5相关研究72.6影响因素82.7参考文献8三.研究计划部分93.1论文选题目的93.2研究方案93.3
2、表征方法103.4课题难点分析103.5预期的研究成果和创新点1010一.课题来源、项目名称项目名称:膜表面ATRP接双亲性嵌段聚合物的研究二.文献综述部分本课题相关领域的历史、现状和前沿发展情况2.1原子转移自由基聚合概述2.1.1ATRP的历史1995年王锦山博士研究时首次发现了原子转移自由基聚合(AtomTransferRadicalPolymerization,简称ATRP),实现了活性自由基聚合,引起了世界各国高分子学家的极大兴趣.2.1.2ATRP的聚合机理引发剂R-X与Mnt发生应变为自由基R·,自由基R
3、·与单体M反应生成单体自由基R-M·,即具有活性的R-Mn·与R-M·,既可继续引发单体进行自由基聚合,也可从休眠种R-Mn-X/R-M-X上夺取卤原子,使自由基消失,反应停止,从而建立一个可逆平衡.由此可见,ATRP的基本原理可以实现对反应的引发,增长和终止的控制。102.1.3ATRP特点ATRP的优点 (1)适于ATRP的单体种类较多:大多数单体如甲基丙烯酸酯,丙烯酸酯,苯乙烯和电荷转移络合物等均可顺利的进行ATRP,并已成功制得了活性均聚物,嵌段和接枝共聚物.(2)可以合成梯度共聚物:例如Greszta[1-
4、9]等曾用活性差别较大的苯乙烯和丙烯腈,以混合一步法进行ATRP,在聚合初期活性较大的单体进入聚合物,随着反应的进行,活性较大的单体浓度下降,而活性较低的单体更多地进入聚合物链,这样就形成了共聚单体随时间的延长而呈梯度变化的梯度共聚物ATRP的缺点 (1)ATRP的最大缺点是过渡金属络合物的用量大,且在聚合过程中不消耗,残留在聚合物中容易导致聚合物老化;(2)活性自由基的浓度很低(为了避免偶合终止),因而聚合速度太慢2.1.4ATRP的应用范围atrp是实现嵌段共聚的一种有效途径,由于在反应结束之后,端基仍具有引发活
5、性,可在第一种单体反应完后用同样的方法引发。如果引发剂是双官能度的,则可用上面两种方法合成三嵌段共聚物。在双亲性嵌段聚合物的研究中,原子转移自由基聚合方法给双嵌段聚合物以很有利的手段。嵌段聚合物是一类很有应用价值的材料,它可以兼有两种单体的优良性质。原子转移自由基聚合作为一种可控聚合,既可以像自由基聚合那样进行本体、悬浮、溶液和乳液聚合,又可以像可控聚合那样合成各种指定结构的聚合物。而且单体适用范围广泛,几乎包括了所有适用于其他活性聚合体系的单体。原子转移自由基聚合工艺简单,合成具有指定结构的聚合物,随着研究,原子转移
6、自由基聚合在技术具有十分广阔的应用前景。102.1.5ATRP反应条件Atrp可以用在丙烯酸酯类,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯;带有功能基团的丙烯酸酯类,如甲基丙烯酸一2一羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯;特种丙烯酸酯类,如甲基丙烯酸一2,2,2一三氟乙酯、甲基丙烯酸一2一全氟壬烯氧基乙酯;对苯乙烯磺酸钠、丙烯腈、4一乙烯基吡啶、二烯烃、对羧基保护过的丙烯酸等。在室温下的聚合反应仍具有“活性”特征。反应介质可以是水相,也可一在有机溶剂内进行。引发剂有c—x键强度的a一卤代苯基化合物、a一卤代羧基化合物、a一卤代腈基化合物、
7、多卤化物。2.2再生纤维素膜纤维素属于天然高分子,主要来源于棉纤维,木材和禾本科植物纤维。再生纤维素是将天然的纤维素通过化学方法溶解在沉淀析出的纤维素,同天然的纤维素相比,它具有聚合度较低,分子缠结少和洁净度较低等特点。由于再生纤维素同天然纤维素一样具有较多的羟基,所以表现出高度的亲水性能。再生纤维素对蛋白质的吸附力较低,所以表现出较强的耐污染性。用再生纤维素制造的膜在大多数的有机溶剂中不溶,具有很好的耐溶剂性,且对于1mol/L盐酸和1mol/LNaOH溶液有很好的耐酸碱性。再生纤维素膜的制备主要是纤维素溶解于溶剂中
8、形成高分子溶液,由相转化法制膜。这样,膜的机械强度较好,在操作中不易破裂。再生纤维素在干态或有机溶剂中还具有高的玻璃化转变温度,为240~260℃,不过温度超过240℃时纤维素开始热分解。而一般用ATRP方法聚合时所需要的反应温度较低,大多数在150℃以下,故对于大多数的单体均可以用ATRP法对再生纤维素膜进行改性。2.3膜的应用