丙烯酸十八酯与甲基丙烯酸共聚物凝胶的合成及其-高校化学工程学报.PDF

第18 卷第5 期 高 校 化 学 工 程 学 报 No.5 Vol.18 2004 年10 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Oct. 2004 文章编号：1003-9015(2004)05-0659-05 丙烯酸十八酯与甲基丙烯酸共聚物凝胶的合成及其性能 李 健, 朱秀林, 程振平, 周年琛, 路建美 (苏州大学化学化工系，江苏 苏州 215006) 摘 要：以无水乙醇为溶剂, N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂，在 50 ℃下将丙烯酸十八酯(ODA) 与甲基丙烯 酸(MAA) 进行共聚，合成了丙烯酸十八酯(ODA) 与甲基丙烯酸(MAA) 的共聚物凝胶; 研究了共聚组成对凝胶性能的影 响。结果表明：经二甲亚砜(DMSO)平衡溶胀后的凝胶，在[ODA]:[MAA]摩尔比为1:3 时，具有较高的规整性和较高 的溶胀倍率。DSC 测定表明在温度变化过程中聚合物凝胶存在有序-无序结构的转变。将共聚物凝胶在由不同极性的 溶剂环己醇和 DMSO 组成的混合溶剂中溶胀，发现聚合物凝胶在极性溶剂 DMSO 中的规整性最高，随着小极性溶 剂环己醇的比例加大，混合溶剂的极性下降，聚合物凝胶在混合溶剂中的规整性逐渐降低，相变温度向低温迁移， 吸热和放热量降低，至环己醇含量≥40%后，在升温- 降温过程中其吸放热量均为 0 ，不发生相变，这说明溶剂的极 性对聚合物凝胶的规整性有较大的影响。 关键词：凝胶；丙烯酸十八酯; 规整度；甲基丙烯酸 中图分类号：O648.17; O632.52; O632.51 文献标识码：A 1 前 言 两亲聚合物网络由亲水和疏水高分子链段组成，具有既能在水中溶胀又能在有机溶剂中溶胀的独 [1] 特性能，其中亲水和疏水链段分别保留了各自的化学和物理性质，并聚集形成微观相分离的相态结构 。 两亲聚合物网络体现出来的独特性能，尤其是两亲聚合物网络特殊的溶胀行为与智能型水、气凝胶[2,3] 相比，还具有在有机溶剂中溶胀的特点，使其在智能型高分子材料、医用相容性材料以及分离材料等 [4] 领域具有广泛的应用前景 。 [5~7] 由丙烯酸长链酯与亲水性单体共聚合成两亲聚合物的研究已有一些报道 ，在两亲聚合物网络方 面的研究较少。Osada[8~11]将丙烯酸十八酯(ODA)与丙烯酸在交联剂 N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA) 存在下进行共聚，得到交联共聚物。这种由丙烯酸长链酯与亲水性单体共聚交联所得到的两亲聚合物 网络将可作为功能性凝胶材料，具有广泛的应用前景。 本文采用丙烯酸十八酯(ODA) 与甲基丙烯酸(MAA)交联共聚， 研究了不同 ODA 组成的聚合物在 不同溶剂中的溶胀性能，并用DSC 考察了聚合物凝胶在温度变化过程中所伴随的热量的变化。 2 实验部分 2.1 原材料 丙烯酸十八酯(ODA) ：北京东方化工厂，使用前减压蒸馏，纯度 97.5% 。甲基丙烯酸(MAA) ：江 苏安利化工厂，使用前减压蒸馏，纯度99.7% 。偶氮二异丁腈(AIBN) ：上海试四赫维化工有限公司， 化学纯，乙醇中重结晶。N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA) ：曹杨第二中学化工厂，化学纯，乙醇中重 结晶。无水乙醇：上海振兴化工一厂，分析纯，分子筛干燥。二甲亚砜(DMSO) ：苏州工业园区正兴 化工厂，分析纯。环己醇：上海化学试剂站中心化工厂，分析纯。 2.2 聚合 聚合方法是：以无水乙醇作为溶剂，单体的浓度为3molL 1 。共聚单体ODA 与MAA 的摩尔比从 收稿日期：2002- 11-21 ； 修订日期：2003-04-30 。 基金项目：江苏省自然科学基金(BK2001141)。 作者简介：李健(1974-) ，男，贵州省平坝县人，苏州大学硕士生。 通讯联系