巯基-烯光点击反应辅助合成多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯

研究巯基-烯光点击反应辅助合成多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。首先通过光引发的巯基-烯点击反应,于蓖麻油分子上引入巯基乙醇,形成多羟基化合物,然后加入丙烯酸羟丙酯与异佛尔酮二异氰酸酯,以物质的量为1:1反应得到端异氰酸酯丙烯酸酯,最终得到蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。通过调节羟基含量可以得到不同官能度的丙烯酸酯。采用红外光谱、核磁氢谱、热重分析等手段表征其结构和性能,并测试了合成的聚氨酯丙烯酸脂的吸水率、附着力等性能,同时考察了它的热稳定性。结果表明, 在紫外光照射下,巯基和不饱和双键之间发生了加成反应;该聚合物的固化膜性能得到提高,尤其是硬度和热稳定性。由本文快速合成方法得到的树脂性能良好,具有较好的应用前景,扩大了巯基-烯光点击反应在高性能UV固化材料方面的应用范围。     

蓖麻油基巯烯基紫外光固化胶粘剂的研制与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、蓖麻油(CO)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,采用熔融缩聚法合成出端丙烯酸酯基预聚体;同时以CO和3-巯基丙酸(3-MPA)为原料采用酯化反应合成出端巯基光引发单体。将端不饱和双键聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所制备巯基丙酸酯按一定比例复合,加入光引发剂,在紫外光照射下,预聚体中双键与光引发单体中巯基发生巯基-烯点击反应,制得聚氨酯丙烯酸酯固化膜。采用核磁共振氢谱(1 HNMR)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和光量热系统(Photo-DSC)等手段对合成预聚体、巯基丙酸酯及固化膜结构和性能进行了分析表征。结果表明:在紫外光辐照下,预聚体中不饱和双键与巯基化合物中巯基间发生了自由基加成反应,固化时间在60s以内,且所制备UV固化膜具有良好的机械性能和热稳定性。     

谷胱甘肽端基修饰聚己内酯的合成及在水溶液中的聚集行为

用开环聚合法合成了端基分别为巯基和马来酰亚胺基团的聚己内酯,利用马来酰亚胺与巯基的迈克尔加成反应和巯基之间的偶联反应,合成了两种端基为谷胱甘肽的聚己内酯(GS-PCL和GSS-PCL),利用核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱表征了两亲性聚己内酯的结构.研究了这两种聚己内酯在水中的聚集行为,发现这两种聚已内酯都可在一定pH值下聚集形成球形胶束,胶束的形态、大小等受pH影响;同时,由GSS-PCL形成的聚集体还表现出氧化还原敏感性.     

硫化氢-炔反应体系及其产物性能的研究

利用迈克尔(Michael)加成反应机理,对硫化氢(H2S)与丙炔酸乙酯反应体系的活性进行了研究。用核磁共振氢谱和质谱对产物1,1'-二丙烯酸乙酯硫醚的分子结构进行了表征,并对1,1'-二丙烯酸乙酯硫醚的光固化性能进行了研究。结果表明,H2S与EP只能加成一次,生成丙烯酸乙酯硫醚结构的产物;产物1,1'-二丙烯酸乙酯硫醚结构稳定,不能与巯基进行亲核加成反应,也不能进行自由基加成反应。利用该研究结果,可以用多官能度邻酯基炔烃衍生物与硫化氢进行迈克尔加成反应,合成具有多硫醚结构的高分子化合物,用于材料合成的分子设计。     

端基为巯基的聚己内酯的合成

以三氟甲烷磺酸亚锡为催化剂, 2-巯基乙醇为引发剂, 在温和条件下引发ε-己内酯的开环聚合, 得到端基为巯基的聚己内酯, 其分子量可控且分布较窄. 在此过程中, 巯基不需要保护而不会影响聚酯的结构, 当聚合温度升高时, 聚合物端基结构不发生改变, 但分子量分布变宽. 端基为巯基的聚己内酯能够通过偶合反应生成中间含二硫键的聚己内酯; 同时, 以2-羟乙基二硫化合物为引发剂合成得到分子中间含二硫键的窄分布聚己内酯, 经还原后也可得到端基为巯基的聚己内酯. 这两种方法条件温和, 效率较高, 具有良好的可控性.     

基于超支化聚硫醚构建非水相生物黏合剂

以2-(丙烯酰氧基)乙基甲基丙烯酸酯为AA'单体,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)为B3单体,通过硫醇-(甲基)丙烯酸酯迈克尔加成聚合反应,制备了富含硫醇基团、室温为液态的超支化聚硫醚(HBP).将HBP与聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)混合制备了黏合剂.利用小瓶倾斜法、流变测试、拉伸搭接剪切测试、溶胀-降解测试和体外...     

“可点击”丙烯酸酯聚合物的合成及其巯-炔光交联研究

通过丙烯酰氯和1-乙炔基1-环己醇的酯化反应,制备了乙炔基功能化的丙烯酸酯功能单体1-乙炔基环己基丙烯酯(ECA)。以该单体与丙烯酸甲酯(MA)进行自由基聚合反应,合成了乙炔基功能化均聚物(PECA)和共聚物(PMA-co-PECA),用1 HNMR、FT-IR、GPC等对其结构进行了表征。结果表明:在自由基聚合过程中,ECA中的乙炔基得以保留,所得到的乙炔基功能化聚合物可溶于普通有机溶剂,如氯仿、二甲基亚砜、四氢呋喃、丙酮等。实时红外跟踪了PMA-co-PECA与三羟甲基丙烷三巯基丙酸酯经光引发的巯-炔反应,得到交联的聚合物网络,凝胶分数大于90%,表明聚合物链上保留的乙炔基与巯基的加成反应有较高的活性,可以通过硫醇-炔点击反应实现快速功能化。     

巯基/(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙酯光固化特性

通过对羧酸盐法改进后合成同时含有高活性的丙烯酸酯型C=C和低自由基活性的烯丙基型C=C的烯类单体(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙酯,以实现(甲基)丙烯酸酯类紫外光固化与巯/烯光聚合结合在二元体系中;并以1173为光引发剂,利用实时红外(RT-IR)跟踪此类烯烃与三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TMMP)光固化过程,探究烯烃结构、光强和引发剂用量对含有两类碳碳双键的烯类单体与巯基化合物二元体系的光固化行为的影响.研究发现,这类二元巯-烯光聚合反应中均有(甲基)丙烯酸酯双键的反应活性最大,(甲基)烯丙基次之,巯基的反应活性最小;甲基取代在烯烃的不同C=C上,对巯-烯光固化特性影响不同,甲基取代在烯丙基C=C上比甲基取代在丙烯酸基C=C上对巯-烯光固化行为影响更大;巯基最终转化率随甲基取代基数目增多而减少;丙烯酸甲基烯丙酯体系中两类双键(丙烯酸型/甲基烯丙基型)反应活性几乎相同且均具有高的转化率.     

光致驱动聚醚的主/侧链结构设计及光致形变性能调控

报道了一种通过开环聚合与点击化学侧基修饰制备的后功能化光敏性聚醚材料.以烯丙基缩水甘油醚(AGE)为前驱体,通过新戊酸铯催化可控阴离子开环聚合(ROP)获得聚烯丙基缩水甘油醚(PAGE),并通过巯基-烯(Thiol-ene)点击化学和酯化两步反应将光敏基团肉桂酰氯引入到PAGE侧链上,合成了具有光敏特性的聚醚. PAGE的主链长度与肉桂酰氯侧基接枝率可分别通过调控单体/引发剂比例与反应时间灵活调控.将所得侧链修饰后的PAGE预聚物进行光固化成型,获得的光敏性聚酯薄膜具有较低的玻璃化转变温度(T_g),同时可在365和254 nm波长紫外光照下发生可逆[2+2]环加成反应,展现出快速可逆的变形特征.本工作通过开环聚合与点击化学反应设计优化了聚醚主侧链结构,为拓宽光功能性聚醚的使用温度窗口、提升其光致变形灵敏度提供了思路,有望使所得材料进一步在药物可控释放、柔性智能机器人等领域得到更加广泛的应用.     

光/潮气双重固化聚氨酯涂层的制备及性能研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙醇胺(DEOA)为原料一步法合成了超支化聚氨酯,对其改性制备了光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)和一系列双重固化(UV/潮气)超支化聚氨酯丙烯酸酯(DHPUA),使用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)以及凝胶色谱(GPC)对其分子结构进行了表征.并以其为预聚物制备光固化涂层,通过对双重固化涂层的表面形貌、热性能和物理性能的研究,结果表明,超支化双重固化涂层经过潮气固化后,涂层表面的粗糙度随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加先下降后上升;超支化双重固化涂层的物理性能和热稳定性都随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加而提升.     

水性紫外光固化树脂的研究进展

综述了近年来水性紫外光固化树脂及其涂料制备的最新研究进展.详细介绍了各类水性紫外光固化树脂的结构特点、制备方法及其在涂料中的应用情况,尤其对水性紫外光固化环氧树脂、聚氨酯树脂和超支化聚合物树脂等作了重点介绍,并展望了本领域的未来发展趋势.     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂的流变行为

合成了一系列紫外光因化聚氨酯丙烯酸酯聚合物,研究了分子量、原料配比、反应方式、含水量、溶剂等对其流变行为的影响。实验表明,控制剂聚物分子量,干燥原料,以ＨＥＡ先与异氰酸酯反应的加料方式合成的树脂,流动性较好。在此基础上合成了较好流动性和光固化性能的蓖麻油紫外光固化树脂。     

正离子光固化聚硅氧烷的合成及其环氧树脂复合固化膜的性能

以含氢聚硅氧烷(PMHS)分别与甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)和烯丙基缩水甘油醚(AGE),经氯铂酸催化硅氢加成反应将甲基丙烯酸六氟丁酯和烯丙基缩水甘油醚引入聚硅氧烷的侧链,合成了3种含氟量不同的含氟代烃侧基/环氧侧基聚硅氧烷(EFPS),用FTIR、1H-NMR和13C-NMR进行了结构表征,将这类聚硅氧烷与环氧树脂...     

Palladium complex catalyst immobilized on epoxy support under supercritical conditions

The aim of this research was to obtain a new-generation complex catalyst under supercritical carbon dioxide. A new complex catalyst based on epoxy resin cured with multifunctional polythiourethane was prepared. The use of polythiourethane as a hardener allowed us to introduce linking groups into the structure of the polymer without further functionalization of the resin. Additionally, the use of supercritical CO₂ enabled a more accurate and better distribution of the metal complex in the polymer matrix. The presence of the functional groups allowed us to obtain a catalyst wherein the metal centers had a different electronic structure and various degrees of oxidation, so that such a system was characterized by its high selectivity. The catalytic properties of the prepared catalysts were tested in the hydrogenation reaction. Research methods like time-of-flight secondary-ion mass spectrometry (ToF–SIMS), infrared spectroscopy (IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM) and nitrogen BET surface area measurements were used to characterize polymeric support and heterogenized catalysts.     

含羧基嵌段的离聚体的合成及其性能研究

合成了羧基有序分布和羧基无序分布的两类光固化水性聚氨酯丙烯酸酯 (PUA)的离聚物 ,研究了其光固化反应动力学 ,并测定其预聚物分散液的性能和固化膜的性能。     

新型光固化环氧丙烯酸酯乳液的制备及其防腐性能研究

将环氧树脂和非离子型表面活性剂在一定温度下与丙烯酸反应合成出改性环氧丙烯酸酯树脂,再利用相反转乳化法制备得到光固化水性环氧乳液。对该反应的原料种类、反应条件、以及乳化工艺进行了优化研究,并对不同条件下得到的乳液进行了综合性能评价。着重考察了环氧树脂的种类以及光引发剂的种类对乳液粒径、清漆膜电化学防腐性能和耐盐雾性能的影响。结果表明:选取环氧树脂E20,光引发剂IRGACURE651,酯化反应温度为105℃,反应时间3h,乳化温度为25℃~30℃,搅拌速度为800r/min时,制得的乳液稳定性和漆膜性能(包括漆膜的力学性能、电化学防腐性能和耐盐雾性能)最佳。     

Synthesis and characterization of novel polythiourethane hardeners for epoxy resins

A novel thiol-terminated polythiourethanes were synthesized from low-molecular-weight di- and multifunctional mercaptans and diisocyanates and employed as curing agent of epoxy resin. The curing reaction of epoxy resin and thermal properties of cured products were investigated with differential scanning calorimetry. Evaluation of climatic ageing resistance was made by the change in mechanical properties. Mechanical studies indicated that the application of polythiourethane has toughening effect and significantly increases ageing resistance of the cured resins. The results of this study indicate that molecular structure and functionality of polythiourethane oligomers are of critical importance in governing the curing mechanism, structure of the network and final properties of epoxy compositions.     

A tracer study of the hydrolysis of methyl methacrylate and methyl acrylate units in homopolymers and copolymers

Homopolymers and copolymers were prepared from methyl methacrylate, methyl acrylate, and styrene by radical reactions at 60°C. Monomers suitably labeled with carbon-14 were used so that it was possible to monitor the hydrolysis of ester groups in the polymers during treatment under alkaline conditions. It was found that methyl acrylate units were hydrolyzed completely whatever their environment in a polymer chain. Under the same conditions only about 9% of the ester groups in a homopolymer of methyl methacrylate reacted; the proportion was increased by the introduction of comonomer units into the polymer chain. For copolymers of methyl methacrylate with methyl acrylate the extent of reaction may be correlated with the lengths of the sequences of methyl methacrylate units.     

Functional polymethacrylates as bacteriostatic polymers

Two copolymers, P(PCEMA-co-MMA) and P(t-BMA-block-PCEMA), were prepared via ATRP using 2-(phenoxycarbonyloxy)ethyl methacrylate (PCEMA) as reactive monomer and methyl methacrylate (MMA) or tert-butyl methacrylate (t-BMA) as co-monomers. Alternatively phenoxycarbonyloxy decorated polymethacrylates were obtained via polymer analogous reaction: P(HEMA) was reacted with phenyl chloroformate to yield P(PCEMA). The highly reactive phenoxycarbonyloxy groups were used for polymer analogous reactions with nucleophiles to obtain polymers with ionic/hydrophilic and hydrophobic side groups. Different amines with long alkyl chains or tertiary amine groups were reacted with phenoxycarbonyloxy decorated polymers and subsequently reacted with methyl iodide to obtain amphipathic polymers with bacteriostatic properties.     

甲基丙烯酸二甲胺乙酯对光固化阴极电泳漆性能的影响

通过自由基共聚合得到丙烯酸树脂,然后用甲基丙烯酸异氰酸乙酯(MOI)对其改性,合成了既带有N,N-二甲胺基,又带有乙烯基的紫外光固化阴极电泳漆基体树脂。研究了甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAE-MA)用量对改性丙烯酸树脂水分散体和漆膜性能的影响规律。结果表明,树脂分子链上引入DMAEMA后,其水分散性有较大改善,随DMAEMA用量增加,水分散体的粒径减小、粘度略有增加、稳定性增强,电泳沉积量和漆膜厚度增加,电泳沉积漆膜的初期含水率增加。综合考虑水分散体和漆膜的性能,丙烯酸树脂中DMAEMA质量分数以0．144左右为宜。