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)擴鏈生成的含羧基PU不僅是研究分子間相互作用復雜而理想的體系,而且可用于超分子自組裝,但尚無有關工作的詳細研究報道.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(MM)模擬全面系統(tǒng)地研究了給體和受體的各種構象變化與氫鍵之間的關系,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、實現了含羧基PU與聚4-乙烯基吡啶(P4VP)的納米粒子自組裝,利用靜態(tài)和動態(tài)光散射技術(SLS和DLS)以及FTIR和MM對所形成的納米粒子自組裝體的機理進行了研究.在自組裝體系的復雜相互作用關系中,發(fā)現COOH與P4VP模型分子中的N原子所形成的氫鍵最強,其鍵能達—10.43kcal/mol,因此盡管各種相互作用非常復雜,COOH仍主要與P4VP形成氫鍵,同時由于COOH與THF也有較強的分子間相互作用,從而保證了納米粒子的穩(wěn)定性.