功能高分子材料邵佳

功能高分子材料

（PEO-PPO-PEO三嵌段聚合物的合成）

学号：s13008068姓名：邵佳Contents引言

聚合工艺及影响因素

表征手段

4123聚合机理

1.引言聚醚：环氧乙烷和环氧丙烷发生开环聚合生成分子主链中含有醚键的高分子聚合物。

PEO-PPO-PEO三嵌段聚合物：即聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物,简称P123,是聚醚的一种。P123的特点P123的应用在生物材料中得到广泛应用能够自组装成形态不同、尺寸可调的纳米单元；且具有良好的链段排列规整性P123是一种重要的非离子型表面活性剂，其性能与其分子结构密切相关。是一种优良的模板剂，可用于制备介孔碳材料具有良好的生物相容性；且容易进行功能性基团修饰2.聚合机理

根据Lewis的定义，醚键是一种特征性碱性强键，因而环醚的开环聚合反应只能用阳离子性物种来引发。但是，由于三元环高度张力的存在，三元环氧化物成为了例外，即用阳离子引发剂和阴离子引发剂都能使环氧化物聚合。

环氧化物开环聚合按聚合机理可分为三类：阴离子聚合、阳离子聚合与配位聚合。阴离子聚合机理：

在阴离子开环聚合中，碱催化环氧化物与碱金属氢氧化物或其醇盐作用产生了醇盐阴离子，从而引发聚合,该阴离子段通过与单体分子的连续开环反应生长成链聚合物。

以引发剂RO¯引发环氧乙烷的聚合反应为例：引发反应为：链增长反应：

环氧化物的阴离子聚合反应具有活性阴离子聚合的特点,通常不发生终止反应。

在链引发阶段,由于加入碱的量有限,只能使一部分引发剂形成RO¯。在聚合过程中,增长链和其余的引发剂发生交换反应,直至引发剂消耗完，反应式如下：链转移反应：阳离子聚合机理

基本原理是酸中的H+质子首先与EO或PO中的氧原子加成，形成不稳定的中间产物，再经开环生成阳离子活性过渡态，引发剂与此活性物快速加成发生链增长。链引发反应：链增长反应：链终止反应：

环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合生成共聚醚的反应中，不同的反应工艺条件对生成的聚醚有着很大的影响。

聚合反应器设计、反应器种类、起使剂种类、相对分子质量、催化剂种类与用量、温度、加料方式、端基结构等的不同，都会对共聚醚的结构和性能产生不同影响。3.聚合工艺

聚醚反应器的设计依据：良好的传质系统为保持良好的传质效率，反应器需要有良好的搅拌器稳定的反应温度可靠的控制手段需要考虑温度上下限，液面上下限、压力上下限的自动控制及各重要阀位、泵与搅拌等的连锁系统的准确运转适宜的进料方式与速率为保证一定的相对分子质量分布，反应器对不同品种有不同的进料速度曲线为保证产品质量温度变化控制在1℃，故必须及时移出反应热。聚醚反应器的设计依据：影响因素聚合中，水份可以作为引发剂或终止剂严重影响聚合物的分子结构设计合成，所以必须严格控制体系中水的含量端基结构不同，其共聚醚的性能也有差异。EO封端的共聚醚亲水性较好，起泡性强，反应活性高；PO封端的共聚醚亲水性差，起泡性弱，反应活性低

体系中含水量的影响

温度的影响

端基结构的影响温度高易造成PO端基上羟基的脱水，从而对端基结构和平均相对相对分子质量造成影响；温度低有利于形成PO端基4.表征方法

GPC方法

采用凝胶渗透色谱仪进行分子量测定。测定时以四氢呋喃(THF)为溶剂，单分散聚苯乙烯为标准样品，测定温度为25℃。核磁(1H-NMR)分析

采用高分辨液体核磁共振波谱仪测定聚醚分子内部结构。试样在CDCl3中溶解(每次取0.5-0.7ml)，室温下分析。

红外光谱(IR)分析

采用傅里叶红外光谱仪，直接涂膜测定，以确定物质结构。