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作者：

郭娟丽

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摘要：

功能高分子材料具有广泛用途,其中胺基化聚苯乙烯因其带有可以质子化的氨基,可广泛应用于生物医用高分子,高分子催化剂载体及水处理吸附树脂等众多领域. 本文采用三种合成路线制备了线型胺基化聚苯乙烯,并对聚合物的结构和性能进行了研究. (1)以浓HN03/浓H2SO4混合酸为硝化试剂对自制线型聚苯乙烯(PS)进行硝化制备了聚对硝基苯乙烯(PPNS),然后将PPNS还原为聚对氨基苯乙烯(PPAS).用红外光谱仪(FT-IR),核磁共振波谱仪(NMR),热重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)对聚合物进行了表征.考察了反应温度,时间和混合酸配比对硝化反应的影响以及还原剂的种类和用量对还原反应的影响.结果表明:PS的苯环上引入了硝基制备了PPNS, PPNS被还原为PPAS; PPNS和PPAS均分两个阶段热分解,且PS,PPNS PPAS热稳定性依次降低.PPNS的玻璃化转变温度(Tg)随硝化率的增加而升高.升高反应温度,延长反应时间以及增加混合酸中硫酸的体积,硝化率均提高.降低PS的分子量以及提高还原剂的用量,PPAS的水溶性提高. (2)以氯乙酰氯为酰基化试剂,AlCl3为催化剂,合成了聚对氯乙酰基苯乙烯(PS-Acyl-Cl),然后以乙二胺(EDA)为胺基化试剂对PS-Acyl-Cl进行胺基化反应得到聚对(a-氨基乙基胺)乙酰基苯乙烯(PS-Acyl-EDA).利用FT-IR,TGA和DSC对聚合物结构及性能进行了研究,考察了反应条件对氯乙酰化反应及胺基化反应的影响.结果表明:制备了PS-Acyl-Cl和PS-Acyl-EDA.它们均分为两个阶段热分解;随着氯乙酰基取代度的增加,PS-Acyl-Cl的热稳定性降低,但Tg升高. (3)采用1,4-丁二醇,甲醛,三氯化磷为原料制备了氯甲基化试剂——1,4-二氯甲氧基丁烷,以其为氯甲基化试剂,Lewis酸为催化剂,制备了聚对氯甲基苯乙烯(PS-Meyl-Cl)并对其进行胺基化反应得到聚对(氨基乙基胺)甲基苯乙烯(PS-Meyl-EDA).利用FT-IR,TGA对聚合物结构及性能进行了研究,考察了反应条件对氯甲基化反应以及胺基化反应的影响.结果表明:制备了PS-Meyl-Cl和PS-Meyl-EDA,它们均分为两个阶段热分解;随着氯甲基取代度的增加,PS-Meyl-Cl热稳定性降低.综合考虑各种影响因素,确定了制备PS-Meyl-Cl及PS-Meyl-EDA的较佳反应条件.

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关键词：

胺基化聚苯乙烯 硝化反应 还原反应 氯乙酰化反应 氯甲基化反应 胺基化反应 热稳定性 玻璃化转变温度 聚苯乙烯

学位级别：

硕士

学位年度：

2010

DOI：

10.7666/d.d079338