聚碳酸亚丙酯与丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物复合作用研究

高分子材料科学与工程990116高分子材料科学与工程旧万万数据chilPOLYMERMATERIALS科技期刊WANFANG DATAscienceENGINEERING1999年第1期No.11999聚碳酸亚丙酯与丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物复合作用研究林欣欣陈立班余爱芳(中国科学院广州化学研究所,广州,510650)摘要研究了聚碳酸亚丙酯与丙烯酸甲酯-丙烯酸垬聚物的混合稀溶液性质,发现在定条件下两种高分子可以生成氬键复合物。其氬键强度、复合物的稳定性受溶剂类型、体系pH值、温度、聚合物的组成和分子量的影响。关键词聚碳酸亚丙酯,丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物,氢键复合物COMPLEXATION BETWEEN POLY(PROPYLENECARBONATE) ANDACRYLIC ACID-METHYL ACRYLATE COPOLYMERLin Xinxin, Chen Liban, Yu AifangGuangzhou Institute of Chemistry, Academia Sinica, GuangzhouABSTRACT Dilute solution properties of poly(propylene carbonate)(I), acrylicacid-methyl acrylate copolymer(I)and their mixtures were studied. The results conformedthe presence of hydrogen-bonding in the solution of the mixed polymers through-COOH ofII and -CO3-of i. It was found that the formation of complexes was influenced bysolvents, blending ratio, concentration and molecular weight of the polymers. In the case ofcombining a random copolymer Il containing 33 mass of Aa and the polymer Il withMn lager than 3000, good complexation is obtained when pH=5. DOX/MeOH=4(V/v)and i/i=0. 6(unite mole ratioKeywords poly(propylene carbonate), acrylic acid-methyl acry late copolymerhydrogen-bonding complexes不同聚合物间组成氢键复合物,是增强分子间作用和显著改善聚合物的性能的有效途径。已有文献报导芳香型聚碳酸酯(PC)可以和某些聚合物生广了亡〔中国煤花为PC上的苯环在氫键形成中起了作用[11。由CO2和环氧化物共聚CNMHG碳酸酯。但这类聚碳酸酯不含芳香基团。尚无文献讨论过可否用它生成氬键复合物及复合物的组成方式。本文用丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物[P(MA-AA)]提供氢键质子,考察它fle∥ E yak/gfzclky×ygc/gfzc99gfzc9901/99016hm(第1/7页)20103221945:18高分子材料科学与工程990116与聚碳酸亚丙酯(PPC)的相互作用方式与规律。1实验部分PPC按已公布的方法[2]合成。P(MAAA)是70℃下在丙酮中,以过氧化苯甲酰引发聚合得到单体摩尔比为MA/AA=1.6共聚物中AA含量为0.36摩尔分数。二氧六环(DOX)、甲醇(MeOH)和NN-二甲基甲酰胺(DMF)均为AR级试剂未进一步处理。两种聚合物均以稀溶液混合除非文中特别提到,复合组分质≌量比为P(PA-AA)/PC·1。PC的Mn=33×104[3]。DOX占混合溶剂体积的80%、粘度用乌氏粘度计在35℃C测定。溶液的pH值用HC棫或KOH的甲醇溶调节,pH值用上海第二分析仪器厂的PHS2型酸度计测定。用 ANALECF REF-65F-R仪测定了IR谱图。2结果与讨论在使P(MAAA)浓度 CP(MA-AA)恒定的条件下按各种比例配制它与PPC的混合溶液。发现体系的pH值随PPC含量的增大而升高(Tab.1),此时IR谱图不岀现原P(MA-AA羧基上的羟基吸收峰320cm1但有比P(MA-AA)分子内氢键的伸缩振动峰2956cm1能量更低的2913cm吸收峰。PPC酯基上醚键吸收峰1240cm1在复合前后无变化,而羰基的波数从复合前的174719cm1移到了173940cm1。这些数据说明两种聚合物之间形成了新形式的氢键:一C-0…HO-C不存在组分相互作用的混合溶液体系的比浓粘度符合以下关系[4]7,.C=W、!C1+W2,/C2式中W为质量分数C为浓度为增比粘度:下标Q12分别表示混合溶液、聚合物1和聚合物2n91和门92分别是聚合物1和聚合物2在混合体系冲度为[中的粘度。本文所有实验中混合溶液是由浓度为C1的组分1和浓度为C2的∏CNMH成。n1和92的值是将C和C2的溶液分别稀释一倍后测定的。在这种条件下式(1)简化fle∥/ E Vak/gfzclkxygd/gfzc9ygzc901/990116hm(第2/7页)20103221945:18高分子材料科学与工程990116为n92-2当稀溶液中组分之间有氢键作用时体系粘度小。根据变化值△n=2n甲ns(os,定义一个粘度增长因子:R=△n/2我们对脂肪族聚碳酸酯与含羧基聚合物进行考察证实了复合物的形成,也说明了复合确实是通过羧基氢与碳酸酯中羰基的作用实现的。0.0.Dvolumc (raction of MeOh or DMFFig 1 Solvents effect on the formation of complexes between P(MA-AA)and PPC: in meoh/dox, 2.in dme/dOX中国煤化工CNMHGfle∥ E yak/gfzclk×ygc/gfzc99gfzc9901/99016hm(第3/7页)20103221945:18高分子材料科学与工程9901160.20.40.6volume fraction of MxOr! oT DMFFig 2 Dependences of reduced viscosity of P(MA-AA)(C=0.040g /dL)and PPC(C=0.045 g/dL)on different solvents1: P(MA-AA)in DMF /DOX; 2: P(MA-AA)in MeoH /DoX; 3: PPC in MeOH /DOX; 4PPC in DMF/DOX3公le0.81.6PPC/P(MA-AA)