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亲水性聚合物分子结构中含有大量的亲水性基团,在采矿、采油、油漆制造、涂料制造、污水处理等许多工业领域都有十分广泛的应用。其中,含唑啉官能团的聚合物由于具有亲水性、弱碱性和反应性的优点受到了人们的广泛关注：聚乙二醇具有的生物相容性使其在生物医药领域具有很大的应用潜力；聚苯乙烯磺酸钠作为聚电解质,具有很强的吸湿性和离子导电性能。本文利用上述三种含有不同功能亲水基团的聚合物,研究了它们与两亲化合物的复合体系及其相互作用,所用两亲化合物有十二酸、十二烷基苯磺酸、四辛基溴化铵和小分子磺酸盐两亲化合物。
通过自由基溶液聚合制备了异丙烯基唑啉均聚物和异丙烯基唑啉与两种不同疏水单体的无规共聚物,运用1H NMR、FT-IR对所合成的聚合物结构进行了表征。对所制备的聚合物的分子量、玻璃化转变温度、热稳定性和溶解性进行了测试和考察。利用制备的唑啉基亲水聚合物,研究了其与两亲化合物十二酸、十二烷基苯磺酸以及四辛基溴化铵的复合体系的性能及其相互作用。对于唑啉聚合物/十二烷基苯磺酸体系而言,聚合物和十二烷基苯磺酸缔合形成复合物沉淀,复合物的热稳定性与聚合物和十二烷基苯磺酸相比都得到了较大的提高；而对于唑啉聚合物/四辛基溴化铵体系,其复合物膜出现了明显的宏观相分离；对于唑啉聚合物/十二酸体系,复合物的热稳定性介于十二酸和聚合物之间,复合体系能形成介晶相结构,在偏光显微镜下有明显的双折射现象,XRD研究发现复合物中十二酸烷基链的堆砌结构发生了一定程度上的变化,并且这种变化因溶剂的不同而略有差异。
还研究了中性聚合物聚乙二醇(PEG)与四辛基溴化铵(TOAB)的固态膜复合体系。探讨了PEG的分子量、TOAB与PEG官能团的摩尔比例、成膜溶液的浓度、溶剂以及温度对TOAB/PEG复合物膜聚集形态的影响,并通过偏光显微镜、XRD、DSC等测试方法考察了复合物膜的宏观形态和微观有序结构,对二者相互作用的机理进行了初步的探讨。我们发现虽然PEG与TOAB之间的相互作用较弱,但在适当的条件下,二者能够形成独特的聚集结构,并且聚集结构因PEG分子量以及TOAB与PEG官能团的摩尔比例的不同而不同。
此外,探讨了抗静电聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂中聚电解质聚苯乙烯磺酸钠与小分子磺酸盐两亲化合物的协同作用。研究了聚苯乙烯磺酸钠对抗静电PET树脂的抗静电性能、热稳定性、结晶性能及动态流变性能的影响,并对其作用机理进行了探讨。结果表明,聚苯乙烯磺酸钠能有效地改善抗静电PET树脂的综合性能。