研究目的
合成具有酯基的高性能环烯烃聚合物(COPs),以改善其可调玻璃化转变温度、亲水性和机械性能等特性。
研究成果
通过ROMP和氢化反应成功合成了酯基功能化的COPs,制得具有可调玻璃化转变温度、亲水性和机械性能的聚合物。这些COPs表现出高透明度、热稳定性和成膜能力,拓展了其在光学和材料科学领域的潜在应用。未来工作可探索其他官能团和催化剂以实现性能的进一步提升。
研究不足
该研究仅限于特定的酯官能化共聚单体和第一代Grubbs催化剂;未探索其他催化剂或官能团。氢化效率和可扩展性可能需要优化。实际光学或医疗设备中的应用尚未经过测试。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用Grubbs第一代催化剂(G1)催化HBM与酯基功能化共聚单体(NMA、NME、NMD)的开环易位共聚反应(ROMP),随后进行加氢处理。该方法因其对官能团的耐受性及制备结构明确聚合物的能力而被选用。
2:样品选择与数据来源:
单体HBM、NMA、NME和NMD通过合成或供应商获取。通过调整投料比制备共聚物以研究组成影响。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Schlenk技术、手套箱、核磁共振仪、傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、凝胶渗透色谱仪、热重分析仪、拉力试验机、接触角测量仪、紫外-可见分光光度计、X射线光电子能谱仪。材料包括溶剂(二氯甲烷、甲苯、甲醇)、催化剂(G1)、加氢试剂(4-甲基苯磺酰肼)及单体。
4:1)、加氢试剂(4-甲基苯磺酰肼)及单体。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:聚合反应在室温二氯甲烷中以G1催化剂进行,随后使用甲苯磺酰肼加氢。聚合物经沉淀、洗涤和干燥处理。薄膜由四氯乙烷溶液浇铸制得。表征手段包括核磁共振、红外光谱、差示扫描量热、凝胶渗透色谱、热重分析、拉伸测试、接触角测量、紫外-可见光谱及X射线光电子能谱。
5:数据分析方法:
采用核磁共振分析组成,凝胶渗透色谱测定分子量,差示扫描量热仪获取玻璃化转变温度,热重分析仪评估热稳定性,拉伸测试测定力学性能,并通过统计方法(Fineman-Ross法)计算反应活性比。
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