Мультиблок-сополимеры - синтез в условиях полимеризации с обратимой передачей цепи и свойства (1105608)
Текст из файла
Московский государственный университет имени М.В.ЛомоносоваХимический факультетНа правах рукописиВишневецкий Дмитрий ВикторовичМультиблок-сополимеры: синтез в условиях полимеризации собратимой передачей цепи и свойства02.00.06 – высокомолекулярные соединения, химические наукиДиссертацияна соискание ученой степеникандидата химических наукНаучный руководитель:д.х.н., профессор Черникова Е.В.Москва – 2015iСОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................... 1Глава 1.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР1.1. Основные полимеризационные методы получения блок-сополимеров ............. 61.1.1 Полимеризация по механизму обратимого ингибирования сиспользованием нитроксилов ................................................................................... 71.1.2 Полимеризация с переносом атома .............................................................. 111.1.3 Полимеризация с обратимой передачей цепи по механизмуприсоединения фрагментации для синтеза блок-сополимеров .......................... 151.2. Полимеризация по механизму обратимой передачи цепи ................................. 191.2.1 Механизм полимеризации с обратимой передачей цепи ...........................
201.2.2 Выбор агента обратимой передачи цепи ...................................................... 211.2.3 Особенности полимеризации в присутствии дитиобензоатов ................... 231.2.4 Особенности полимеризации в присутствии тритиокарбонатов .............. 251.2.5 Модификация тиокарбонильной группы ..................................................... 281.3 Методы получения мультиблок-сополимеров ...................................................... 311.4 Поведение блок-сополимеров в неселективных растворителях ..........................
341.4.1 Конформация блок-сополимеров в неселективных растворителях .......... 361.5 Постановка задачи .................................................................................................... 39Глава 2. Экспериментальная часть2.1 Исходные вещества и их очистка ........................................................................... 412.2 Синтез полимерных агентов обратимой передачи цепи ...................................... 422.3 Синтез блок-сополимеров2.3.1 Синтез блок-сополимеров на основе полистирола и поли(нбутилакрилата)2.3.1.1 Синтез в присутствии дитиобензоатов ......................................................
452.3.1.2 Синтез в присутствии тритиокарбонатов .................................................. 462.3.2 Синтез амфифильных блок-сополимеров2.3.2.1 Синтез блок-сополимеров стирола, н-бутилакрилата и акриловойкислоты ........................................................................................................................ 472.3.2.2 Синтез блок-сополимеров н-бутилакрилата и акриловой кислоты ........
482.3.2.3 Синтез триблок-сополимера стирола и акриловой кислоты вприсутствии БТК ............................................................................................................ 492.3.2.4 Гидролиз блок-сополимеров ...................................................................... 492.4 Удаление дитиобензоатной и тритиокарбонатной групп ................................... 502.5 Анализ полимеров методом гель-проникающей хроматографии ........................ 50ii2.6 Анализ полимеров методом ИК-спектроскопии ....................................................
502.7 Анализ полимеров методом ЯМР-спектроскопии ................................................. 512.8 Исследование термостойкости полимеров методом дериватографии ................. 512.9 Исследование полимеров методом дифференциальной сканирующейкалориметрии ................................................................................................................... 522.10 Исследование поведения блок-сополимеров в органических растворителяхметодом динамического светорассеяния ......................................................................
522.11 Турбидимитрическое титрование полимеров....................................................... 532.12 Оценка стерической энергии исходных, промежуточных и конечныхпродуктов реакции обратимой передачи цепи ............................................................. 532.13 Изучение диаграмм фазового состояния............................................................... 54Глава 3. Результаты и их обсуждение3.1 Влияние природы мономера и “уходящей” группы в симметричномтритиокарбонате на положение тритиокарбонатной группы в макромолекуле ...... 553.2 Синтез мультиблок-сополимеров стирола, н- и трет-бутилакрилата и акриловойкислоты3.2.1 Монофункциональные дитиобензоаты для синтеза мультиблоксополимеров стирола и н-бутилакрилата ..............................................................
793.2.2 Монофункциональные тритиокарбонаты для синтеза мультиблоксополимеров ............................................................................................................. 853.2.3 Бифункциональные тритиокарбонаты для синтеза мультиблоксополимеров ............................................................................................................. 863.2.3.1 Синтез мультиблок-сополимеров стирола и н-бутилакрилата ...............
873.2.3.2 Амфифильные блок-сополимеры стирола, н-бутилакрилата и акриловойкислоты ..................................................................................................................... 923.3 Поведение блок-сополимеров в массе и растворе ............................................... 1023.3.1 Свойства блок-сополимеров стирола и н-бутилакрилата в массе ........... 1033.3.2 Свойства амфифильных блок-сополимеров стирола, н-бутилакрилата иакриловой кислоты в массе ...................................................................................
1133.3.3 Поведение блок-сополимеров в растворе .................................................. 1183.3.3.1 Двухкомпонентные АВ-блок-сополимеры ............................................. 1223.3.3.2 Трехкомпонентные АВС-блок-сополимеры ...........................................
123ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................................. 133ВЫВОДЫ ......................................................................................................................
139СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ........................................................................................... 140СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................................. 141iiiВВЕДЕНИЕАктуальность темы. В настоящее время наблюдается возрастающийинтересклинейнымблок-сополимерам,сочетающимвсебесвойстванесовместимых компонентов, разных по химической природе, фазовому состояниюи свойствам. В твердой фазе их используют в качестве термопластичныхэластомеров, для совмещения несмешивающихся гомополимеров и матриц дляполученияфункциональныхикомпозиционныхматериаловсзаданноймикроструктурой и пористостью. В жидких средах они имеют большой потенциалприменения как эффективные загустители и структурообразователи, абсорбенты,наноконтейнеры и нанореакторы для химических и биомедицинских технологий.Основным свойством блок-сополимеров, обуславливающим весь комплекс ихуникальных характеристик, является способность химически разнородных блоковк пространственному разделениюмикросегрегации, т.е.
формированиюмикрофаз, что делает их уникальными материалами, сочетающими свойстваиндивидуальных компонентов в отличие от статистических сополимеров, вкоторых эти свойства усредняются. При этом задача управления свойствами блоксополимерных материалов сводится к регулированию степени сегрегации блоков,размеров и морфологии образующихся наноструктур. Разработка методовконтролируемогосинтезаблок-сополимеровсзаданнойдлинойипоследовательностью блоков в условиях радикальной полимеризации являетсяактуальной проблемой.Степень разработанности темы. В последние два десятилетия былдостигнут заметный прогресс в области направленного синтеза ди- и триблоксополимеров методами контролируемой радикальной полимеризации, и вчастности, полимеризацией с обратимой передачей цепи (ОПЦ) по механизмуприсоединения–фрагментации, и изучения их свойств. Однако к моментупостановки работы этот метод не применялся к синтезу мультиблок-сополимеров(с количеством блоков более трех); открытым оставался вопрос и о сохраненииактивности ОПЦ-агентов в таком многостадийном синтезе.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.