微波輻照下對二氧環(huán)己酮的開環(huán)聚合研究.pdf

1、微波在化學中的應用開辟了微波化學這一化學新領域。微波作為一種新型的熱源，具有加熱迅速、高效、節(jié)能、環(huán)保等特點。目前微波化學的發(fā)展越來越受到化學工作者的青睞，微波化學的發(fā)展已經涉及到化學反應的各個領域，近年來大量的實驗已證明微波可以極大的提高一些化學反應的反應速率，使一些在通常條件下不易進行的反應迅速進行。 聚對二氧環(huán)己酮(PPDO)是一脂肪族聚醚酯，PPDO的綜合性能相對較好，由于其分子鏈上含有特有的醚鍵，使其分子鏈柔順性好，

2、具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性。被成功用于制造外科縫合線、骨板和組織修復材料，如螺釘、鉤、片和鉗等外科器具。 由于單體對二氧環(huán)己酮(PDO)的結構相對比較穩(wěn)定，活性比較低，其開環(huán)聚合比GA．、LA、cL要困難一些。PPDO的聚合條件也比較苛刻，要求無水無氧。以前報道的PDO的開環(huán)聚合存在方法單一、聚合時間長等特點，且聚合產物的熔體強度低，難于吹塑加工成膜，這些限制了PPDO的應用。 近年來，聚合物／粘土納米復合材

3、料因表現出許多優(yōu)異的性能而引起了人們極大的興趣。在聚合物的機體中加入少量蒙脫土，復合材料不僅保持了原有的性能，還會表現出許多新的性能。現在研究較多的是片狀粘土，尤其是納基蒙脫土。 由于傳統的PDO的開環(huán)聚合時間比較長，為了尋找更好的聚合方法，本論文使用微波做熱源，充分研究了PDO單體吸收微波的熱行為，以辛酸亞錫為催化劑，詳細研究了微波輻照下PDO的聚合條件，分別研究了催化劑用量以及微波功率對聚合的影響。另外，由于改性的羥基蒙脫

4、土含有羥基基團，而羥基基團可以和催化劑共引發(fā)內酯開環(huán)聚合，所以本論文還研究了PDO與蒙脫土混合物吸收微波的熱行為，以三乙基鋁為催化劑，研究了PDO與蒙脫土在微波輻照下的插層聚合。研究了PDO單體吸收微波后的熱行為。研究發(fā)現，一定量的PDO單體在恒定的微波功率輻照下可以自動實現恒溫。當單體量一定時，隨著輻照的微波功率增加，其最后恒定的溫度也升高。當微波功率一定時，隨著單體量的增加其最后恒定的溫度也升高。同時，還研究了單體與催化劑的混合物吸

5、收微波后的熱行為。研究發(fā)現，單體與催化劑的混合物在恒定的微波功率輻照下也可以自動實現恒溫，其溫度也是隨著功率的增加而增加。催化劑用量不同其恒定的溫度也不同。 使用辛酸亞錫作催化劑，研究了PDO單體在微波輻照下的開環(huán)聚合。詳細研究了微波功率、催化劑用量對聚合反應的影響。在微波輻照下，10分鐘就實現了PDO的開環(huán)聚合。 由于PDO單體在微波輔助下的聚合產物的轉化率不是很高，而蒙脫土具有輔助開環(huán)聚合的作用，所以研究了PDO與

6、蒙脫土在微波輔照下的插層聚合。首先研究了PDO與MMT的混合物吸收微波后的熱行為，研究發(fā)現PDO單體和一定量的蒙脫土吸收微波的熱行為和純的PDO單體吸收微波的熱行為相同，都是在恒定功率的微波輻照下，可以實現自動恒溫，通過調節(jié)微波的功率達到控溫的目的。當混合物的量一定時，隨著輻照功率的增加其最后恒定的溫度也升高；同樣，當微波功率不變時，混合物的量增加其最后恒定的溫度也升高。相同量的單體，加土與不加土，在相同功率的微波輻照下，其最后恒定的溫

7、度也不同，前者要比后者高約三十攝氏度，而且溫度恒定所用的時間也變短。 使用三乙基鋁作催化劑，研究了PDO單體與MMT在微波輻照下的插層聚合。研究了微波功率、催化劑用量、蒙脫土的用量對聚合的影響。研究表明加入蒙脫土后，5分鐘就實現了PDO的聚合反應，而且單體的轉化率也得到提高。 用XRD對聚合產物進行了表征，與傳統油浴加熱方法制備的復合材料相比，微波制備的復合材料中MMT的層間距變大，表明聚合物的確進入到了MMT的層間，微