【硕士】功能性离子液体的设计合成研究

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内容简介

　　【硕士】功能性离子液体的设计合成研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：合肥工业大学　　学位年度：2011　　 本论文主要研究了具有特定结构的咪哇基离子液体的合成及其在高分子乳液聚合中的应用。首先，合成了单双链型咪哇基离子液体一十四烷基一3一甲基咪哇盐C}4MIM}B:和Gemini型咪哇基离子液体C,aMIM-4-C,aMIM}2Br，将其作为表面活性剂，考察分子结构的变化对甲基丙烯酸甲醋(MMA)微乳液聚合过程的影响。其次，将传统的季钱型表面活性剂十四烷基三甲基澳化按(TTAB)和Gemini型表面活性剂一二浪化N, N’一二(二甲基十四烷基)T=按(C}a-4-Cia}2Br)与上述两种咪哇基离子液体进行MMA微乳液聚合动力学对比实验，旨在研究咪哇基离子液体的乳化效能。最后，设计合成了二澳化1,4一双(3一乙醇-1一基)乙醚咪哇盐和二澳化1,4-双(3一乙醇-I•基)丁基咪哇盐两种离子液体，并对其结构进行了表征，其可用作聚氨酷亲水扩链剂。　　 具体研究内容及结果如下:　　 在第一部分中，所合成的C,aMIMB:和C,aMIM-4-C 1aMIM}2Br具备亲水咪哇环和亲油的烷基链，这与单链季钱盐表面活性剂及Gemini型表面活性剂结构类似，也具表面活性，所以将其作为乳化剂应用于MMA微乳液聚合中，考察了其对MMA乳液聚合动力学、PMMA乳胶粒粒径及粒径分布的影响。结果表明，在不需要添加助乳化剂，且使用量相同的条件下，C,aMIM}Br ,C,aMIM-4-C1aMIM}2Br, TTABCla-4-C1a}2Br均可实现MMA乳液聚合，且具备微乳液聚合的特征，但它们结构的改变使MMA微乳液聚合动力学过程发生变化，而且聚合完成后得到的PMMA乳胶粒粒径及粒径分布也受其影响。具体表现为:在乳化剂和单体含量摩尔比不变的情况下，C1aMIM}Br做乳化剂时，微乳液聚合得到的PMMA平均粒径整体略小于C,aMIM-4-C14MIM}2Br微乳液体系:在C1aMIM}Br微乳液体系中，随着离子液体浓度的增加，PMMA的平均　　粒径逐渐降低至不变，从42nm变为22nm，而在C,aMIM-4-C,aMIM}2B:体系中，PMMA的平均粒径则呈现先下降，从82nm降为47nm，后上升到89nm 。GPC测试表明，表面活性剂结构的差异同样导致PMMA的分子量及分子量分布的改变。以C14MIM}Br作乳化剂得到的PMMA具有相对高的分子量且分子量分布较窄。　　 随后，对比研究了TTAB, C,a-4-C,a2Br与结构类似的离子液体对MMA微乳液聚合的影响。在乳化剂与单体摩尔比相同时，离子液体作乳化剂的体系，MMA的微乳液最大聚合速率提前，且聚合完成后单体转化率相对较高。最后，对这四种乳化剂得到的PMMA微乳液的稳定性进行了测试。结果表明，以离子液体做表面活性剂得到的PMMA微乳液稳定性比传统的季按型表面活性剂微乳液体系好。　　 论文第二部分应用离子液体乳化作用原理，设计合成了可作为水性聚氨醋扩链剂的离子液体，并采用傅立叶红外光谱((FT-IR)、元素分析和氢核磁共振谱H-NMR对其结构进行确认。　　

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