可降解功能性聚合物多孔材料的制备与表征

作者:宋肄业;孙爱斌;黄文艳;薛小强;柏涛;杨宏军;蒋必彪 刊名:高分子材料科学与工程 上传者:王思荐

【摘要】通过己内酯(CL)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚合成可降解大分子交联剂,将其应用于高内相乳液聚合制备可降解聚合物多孔材料。在此基础上,引入端双键的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)大分子单体共聚,制备含功能链段的可降解聚合物多孔材料。用核磁共振、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜等对大分子交联剂、大分子单体及多孔材料进行分析和表征。结果表明,合成的大分子交联剂相对分子质量为8100,残留双键含量为GMA结构单元的20%。当大分子交联剂含量为单体质量的1/10时,体系可以形成稳定的高内相乳液,经聚合可得到内部孔洞丰富、泡孔直径为20~22μm的可降解聚合物多孔材料。引入端双键的PDMAEMA大分子单体后,所得聚合物多孔材料孔壁泡孔直径为10~15μm,微孔尺寸为5~8μm,其可在碱性溶液中水解。

全文阅读

第 34卷第 3期 2018年 3月 高分子材料科学与工程 POLYM ER M ATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING V01.34.No.3 M ar.2018 可降解功能性聚合物多孔材料的制备与表征 宋肄业,孙爱斌,黄文艳,薛小强,柏 涛,杨宏军 ,蒋必彪 (江苏环境友好高分子材料重点实验宣 常州大学材料科学与工程学院 江苏省光伏科学与工程协同创新中心 常州大学怀德学院,江苏 常州 213164) 摘要:通过己内酯(CL)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚合成可降解大分子交联剂 ,将其应用于高内相乳液聚合制 备可降解聚合物多孔材料。在此基础上,引入端双键的聚甲基丙烯酸二甲氨基 乙酯(PDMAEMA)大分子单体共聚,制备 含功能链段的可降解聚合物多孔材料。用核磁共振、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜等对大分子交联剂、大分子单体及 多孔材料进行分析和表征。结果表明,合成的大分子交联剂相对分子质量为 8100,残留双键含量为 GMA结构单元的 20%。当大分子交联剂含量为单体质量的 1/10时,体系可以形成稳定的高内相乳液,经聚合可得到 内部孔洞丰富、泡孔 直径为2022 tan的可降解聚合物多孔材料。引入端双键的PDMAEMA大分子单体后,所得聚合物多孔材料孔壁泡孔 直径为10~15 tan,微孔尺寸为58 tan,其可在碱性溶液中水解。 关键词:聚合物基多孔材料 ;高内相乳液聚合;可降解大分子交联剂 中图分类号:TB383 文献标识码 :A 文章编号:1000.7555(2018)03.0007.05 聚合物多孔材料具有高孔隙率、低密度、大比表面 积且易加工等优点,在催化、液相色谱、药物控制释放、 气体分离、分子识别、能量储存和电极材料等领域有广 泛的应用前景⋯。目前,聚合物多孔材料多采用静电 纺丝法[2,3l、气体发 泡法[ ,5】、溶剂浇铸 子沥滤 法[6,7】、冷冻干燥法[8,9]等制备。但这些方法所得多孔 材料普遍存在孔隙率低、孔径大小不均匀等缺点u ol, 限制了聚合物多孔材料的应用。高内相乳液(HIPES) 模板法以高内相乳液液滴作为模板可制备孔径均匀的 贯通大孔聚合物材料,为克服上述缺点提供了有效途 径。 高内相乳液是指内相 (分散相)体积分数大于 74.05%的一类乳液n¨。这一数值是单分散球在一定 空间紧密堆积所能达到的最大体积分数,因而可以制 备高孔密度的多孔材料。尽管高内相乳液模板法制备 聚合物多孔材料(polyHIPEs)已有诸多报道,但仍然存 在许多缺点。例如,已报道的 polyHIPEs多采用不能 降解的二乙烯基苯为交联剂,不利于材料的回收。而 且,已报道的polyHIPEs多不含功能链段,限制了其应 用。本文以可降解大分子聚合物为交联剂,并引入功 能性的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯大分子单体,制备 了功能性可降解聚合物多孔材料。由于聚甲基丙烯酸 二甲氨基乙酯大分子链段只以侧链的方式存在,其赋 予多孔材料功能性的同时又不影响材料骨架的硬度强 度 。 1 实验部分 1.1 原料及试剂 苯乙烯(St):分析纯,国药集团化学试剂有限公 司,先用 5%氢氧化钠洗去阻聚剂,再用蒸馏水洗至中 性,无水硫酸钠干燥过夜,减压蒸馏后低温保存;甲基 丙烯酸二甲氨基乙酯(DIvIAEMA):分析纯,阿拉丁试 剂,氢化钙存在下搅拌过夜,减压蒸馏后使用;己内酯 (CL):分析纯 ,Aldrich,氢化钙存 在下搅拌过夜 ,减压 蒸馏后使用;甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA):分析纯, 阿拉丁试剂,氢化钙存在下搅拌过夜,减压蒸

参考文献

引证文献

问答

我要提问