二胺衍生物與脂肪胺構(gòu)建新型雙組分超分子熱致可逆有機凝膠.pdf

1、超分子凝膠是一種非常吸引人的智能軟材料。超分子凝膠是由弱的非共價鍵相互作用（如氫鍵、金屬配位、范德華相互作用力、π-π堆積、親-疏溶劑力等）形成的，其三維網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性和可逆性使得它們有著固有的對外界刺激（比如溫度，pH，溶劑，光，氧化還原劑等）有響應(yīng)的能力。這些新型的軟材料的刺激響應(yīng)性使得它們在材料科學(xué)中相當(dāng)?shù)闹匾?。熱致可逆超分子凝膠則明顯不同于低溫下成凝膠高溫時成溶液的常規(guī)熱敏性凝膠，而是顯示出剛好相反的熱敏現(xiàn)象，其在加熱后形成凝膠，

2、冷卻時又形成溶液。
　　本論文利用不同碳鏈長度的二胺與丁二酸酐，合成了一系列的二胺衍生物（SAD-4, SAD-6, SAD-8, SAD-10），并將其與單頭脂肪胺（R-NH2）按1:2的摩爾比復(fù)合得到一系列新型的雙組分凝膠劑，詳細研究了其在各種有機溶劑中的膠凝行為、自組裝形態(tài)、自組裝方式等，并進一步提出凝膠形成的初步機理，獲得了一些創(chuàng)新性的成果，主要內(nèi)容有：
　　<1>所獲得的新型膠凝劑能夠在多種芳香性有機溶劑中展現(xiàn)熱致

3、凝膠行為，這是一種與常規(guī)熱敏性凝膠（加熱溶解，冷卻成凝膠）剛好相反的一種熱敏現(xiàn)象，其在加熱時成凝膠，冷卻后又變回溶液。這一系列的膠凝劑都只在芳香性溶劑中具有膠凝性，而在非芳香性溶劑中則沒有展現(xiàn)任何膠凝性，可見溶劑性質(zhì)對凝膠的形成有很大的影響。同時發(fā)現(xiàn)，碳鏈長度也對膠凝劑的膠凝性質(zhì)有較大的影響。通過FT-IR、XRD、SEM、DSC等研究表明，凝膠劑分子間羧基（-COOH）和氨基（-NH2）的酸堿作用，相鄰分子間的氫鍵（N-H-O）作用，

4、以及分子間相互作用力（范德華力）是形成凝膠的主要驅(qū)動力，另外對所得到的膠凝劑化合物晶體的解析進一步證實了這一點。
　　<2>針對二胺衍生物與單頭脂肪胺（R-NH2）復(fù)合得到的一系列新型的雙組分凝膠劑在溶劑中能夠展現(xiàn)異常的熱致膠凝現(xiàn)象，接下來的研究采用改變膠凝劑組成的方法來改變凝膠體系的性質(zhì)。當(dāng)向熱致凝膠體系中加入單頭的脂肪酸時，膠凝體系變成了常規(guī)熱敏性凝膠體系，即在加熱時溶解冷卻后形成凝膠；而當(dāng)往熱致凝膠體系中加入雙頭的有機酸時體

5、系變成了超穩(wěn)定性的熱致凝膠體系，其在常溫時膠凝劑加熱溶劑中震蕩溶解后加熱即可形成凝膠，但體系冷卻后凝膠并不會破壞，而是一直能夠保持固態(tài)的凝膠狀，對凝膠體系再次加熱（0-100℃），體系也無變化，可見這一超分子熱致凝膠體系對溫度有著很好的穩(wěn)定性。通過FT-IR、XRD等研究表明，加入的第三組分膠凝劑在體系中改變了原來二組分膠凝劑的相互作用力，從而達到了改變膠凝體系性質(zhì)的目的。因此我們通過改變膠凝體系的組分成功的對凝膠的性質(zhì)進行了改性，將異