含羧基聚氨酯的分子間相互作用研究.pdf

1、聚合物分子間的相互作用是高分子物理中根本性的基礎(chǔ)研究之一,氫鍵是一種研究最活躍也是最重要的分子間相互作用,其中聚氨酯(PU)中的氫鍵一直是典型的研究課題,而由二羥甲基丙酸(DMPA)和二羥甲基丁酸(DMBA)擴(kuò)鏈生成的含羧基PU不僅是研究分子間相互作用復(fù)雜而理想的體系,而且可用于超分子自組裝,但尚無有關(guān)工作的詳細(xì)研究報(bào)道.該工作首先全面研究了DMPA和DMBA的分子間氫鍵.在合成并全面表征以聚四氫呋喃(PTHF)為軟段、DMBA和4,4

2、-二苯甲基二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和六次甲基二異氰酸酯(HDI)分別為硬段的系列含羧基聚氨酯(PU)的基礎(chǔ)上,利用紅外光譜(FTIR)深入研究了模型軟段、含羧基模型硬段和含羧基多嵌段PU的氫鍵相互作用,并首次利用分子力學(xué)(MM)模擬全面系統(tǒng)地研究了給體和受體的各種構(gòu)象變化與氫鍵之間的關(guān)系,揭示了單給體和多受體以及兩給體和多受體體系的氫鍵相互作用規(guī)律,建立了用MM研究PU氫鍵相互作用的方法;還成功地通過分子間相互作用

3、實(shí)現(xiàn)了含羧基PU與聚4-乙烯基吡啶(P4VP)的納米粒子自組裝,利用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)(SLS和DLS)以及FTIR和MM對所形成的納米粒子自組裝體的機(jī)理進(jìn)行了研究.在自組裝體系的復(fù)雜相互作用關(guān)系中,發(fā)現(xiàn)COOH與P4VP模型分子中的N原子所形成的氫鍵最強(qiáng),其鍵能達(dá)—10.43kcal/mol,因此盡管各種相互作用非常復(fù)雜,COOH仍主要與P4VP形成氫鍵,同時(shí)由于COOH與THF也有較強(qiáng)的分子間相互作用,從而保證了納米粒子的穩(wěn)定性.