超支化聚乙烯亚胺环糊精接枝物制备与表征.docx
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超支化聚乙烯亚胺环糊精接枝物制备与表征
学士学位论文
超支化聚乙烯亚胺-环糊精接枝物制备与表征
姓名
院系
化学与材料科学学院
专业
高分子材料与工程
年级
2010
学号
指导教师
2014年5月27日
独创声明
本人郑重声明：
所呈交的毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一四年五月二十七日
毕业论文使用授权声明
本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存论文；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布论文的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
论文作者（签名）：
二〇一四年五月二十七日
毕业论文开题报告
姓名
刘洋
性别
男
学院
化学与材料科学学院
年级
2010
学号
20102412934
论文题目
超支化聚乙烯亚胺-环糊精接枝物制备与表征
课题来源
省自然科学基金
课题类别
基础研究
选题意义：
近几年来，对于高分子敏感材料的研究与认识不断的加深，逐渐形成了对具有热敏光敏、声敏、离子敏、力敏、生物敏等功能的环境敏感材料的研究热潮。
温敏型高分子是智能高分子材料研究中比较受关注的一类。
温度敏感型高分子智能材料的特征是高分子在溶剂中的溶解度随温度而变化。
虽然温敏聚合物作为响应性原件在诸多领域已有着广泛的应用，但在外界刺激或信号强度较弱的情况下，其响应灵敏度较差、甚至无响应。
因此，对温敏聚合物进行修饰改性，通过引入一些特性基团来放大或提高它对外界刺激或信号的响应灵敏度，就具有重要的理论研究和实际应用意义。
研究主要内容和预期结果：
本课题将具有“主-客体”识别性能的环糊精引入到温敏超支化聚乙酰亚胺上，，制备具有温度敏感的异丁酰化超支化聚乙烯亚胺环糊精-（简写为HPEI-IBAm-CD）。
系统研究体系中各种不同取代度和浓度对超支化温敏聚合物浊点的影响。
而超支化聚合物与线形聚合物相比具有几个突出的特征：
（1）具有紧密类球型结构；
（2）多官能度；（3）粘度低；（4）很多树形高分子和超支化聚合物本身或经过端基改性后具有核壳结构，有利于对客体分子的包裹。
把适当量的识别基团接枝到此超支化温敏聚合物上、控制其接枝率，从而使其温度响应范围可调。
拟采取的研究方法和技术路线：
本论文将即利用迈克加成反应，通过调节单体的摩尔比，合成出一系列含有不等量β-环糊精的超支化聚乙烯亚胺。
然后通过紫外-可见光谱分析仪测定相应的浊点，并通过其浊点来讨论温敏聚合物的温敏性质的变化规律。
计划在三个月内完成毕业设计，首先是制备HPEI-IBAm-CD，然后进行一系列浊点的测定。
指导老师意见：
刘洋同学查阅了大量超支化聚乙烯亚胺-异丁酰胺的制备及性能研究的国内外相关文献，对超支化温敏聚合物有了一个较为全面的理解及认知，文献资料查阅较齐全，实验方案设计准确，路线可行，论文提纲设计合理，实验药品与实验仪器准备充分，具备了本科毕业论文开题的条件，同意开题。
签名：
2013年11月4日
院毕业论文（设计）领导小组意见：
（签章）
2013年11月8日
毕业论文结题报告
姓名
刘洋
性别
男
学院
化学与材料科学学院
年级
2010
学号
20102412934
论文题目
超支化聚乙烯亚胺-环糊精接枝物制备与表征
课题来源
省自然科学基金
课题类别
基础研究
指导教师
刘训恿
本课题完成情况介绍：
通过查阅相关文献总结目前各种超支化聚乙烯亚胺的异丁酰化的方法，并选择了一种可行性好并且最优的实验方案。
采用固液法制备超支化聚乙烯亚胺-环糊精并用酸酐法制备超支化聚乙烯亚胺--异丁酰胺-环糊精，不同接枝率对于温敏性质的影响，讨论聚合物的紫外谱图表征情况对于温敏性质的影响。
结果表明，HPEI-CD异丁酰化所获得的HPEI—IABm-CD的温敏性非常敏感；通过超支化聚乙烯亚胺不同改性接枝的聚合物具有各异的性能。
怎样调节聚合物与环糊精、异丁酸酐、三乙胺的比例等，能够有效的达到最优的性能，以及如何大量的生产与运用，还有待于进一步的研究。
如果能够解决好这些问题，超支化温敏聚合物用于药物控释、固定化酶、液晶材料、涂料、流变助剂、超分子自组装体系、油漆、聚合物加工助剂、生物分离、传感器、催化载体、分子印迹等领域便指日可待。
指导教师意见：
本章基于商品化的超支化聚乙烯亚胺（HPEI），利用异丁酸酐法通过对其进行端基改性，得到具有亲水/疏水结构的多重刺激响应型聚合物，该聚合物能够同时对聚合物浓度和接枝率做出效应。
具体主要介绍了具有多重响应性的HPEI的合成与表征，考察了不同聚合物浓度和不同接枝率下聚合物溶液的浊点（CloudPoint，CP）随温度变化的规律。
论文数据丰富，分析归纳合理，论述条理清晰，达到了预期的实验目的及有关要求。
经审阅，该论文是一篇合格的学士学位论文，同意结题。
签名：
2014年3月27日
签名：
2013年3月27日
院毕业论文领导小组意见：
（公章）
2014年3月28日
（签章）
年月日
指导教师
评定成绩
毕业论文成绩评定表
学院：
化学与材料科学学院学号：
20102412934
姓名
刘洋
论文总成绩：
论文题目
超支化聚乙烯亚胺-环糊精接枝物制备与表征
评阅人评语
该同学在做毕业论文期间态度端正，专业知识掌握牢固，动手操作能力较强。
成功的制备了超支化聚乙烯亚胺-环糊精，并且测试了产品的一些重要性能，如温敏性质。
论文数据丰富，分析归纳合理，论文书写规范，条理清晰。
经审阅，该论文是一篇合格的学士学位论文。
评定成绩：
签名：
2014年5月23日
答
辩
小
组
评
语
在答辩过程中，该同学介绍了论文的主要观点、内容并回答了答辩委员的提问。
答辩表明：
该同学对超支化聚乙烯亚胺接枝物的温敏性质做了较深入的研究，整理了较多的文献资料，具备了一定的文献综合能力。
该同学对老师提出的问题，回答基本正确。
经答辩委员会评议，该论文是一篇合格的学士学位论文。
答辩成绩：
组长签名：
2014年5月27日
注：
1、论文（设计）总成绩=指导教师评定成绩（50%）+评阅人评定成绩（20%）+答辩成绩（30%）2、将总成绩由百分制转换为五级制，填入本表相应位置
超支化聚乙烯亚胺-环糊精接枝物制备与表征
刘洋
（化学与材料科学学院鲁东大学烟台264025）
摘要：
本论文以超支化聚乙烯亚胺（HPEI）为原料，首先合成对甲苯磺酰基-β-环糊精，再将不同量的环糊精接枝在超支化聚乙烯亚胺上（HPEI），通过对HPEI端基进行异丁酰胺（IBAm）化并接枝环糊精改性制备了一系列具有不同低临界溶解温度的新型功能性超支化温敏聚合物（HPEI-IBAm-CD）。
选择不同接枝率和不同浓度的HPEI-IBAm-CD通过紫外分光光度计测量其浊点，对聚合物溶液的温敏性质进行了研究。
关键词：
超支化聚合物；温敏性；接枝率；低临界溶解温度
Preparationandcharacterizationofhyperbranchedpolyethyleneiminepickcyclodextrin
LiuYang
（SchoolofChemistryandMaterialsScienceLudongUniversityYantai264025）
Abstract：
Inthisthesis,hyperbranchedpolyethyleneimine（HPEI）asrawmaterials,firstsynthesizedtosyl-β-cyclodextrin,andthendifferentamountsofcyclodextrininthehyperbranchedpolyethyleneimine（HPEI）,byHPEIendgroupsisobutylamide（IBAm）ofcyclodextrinandmodifiedgraftpreparedaseriesofnewfunctionalwithdifferentlowercriticalsolutiontemperatureoftemperaturesensitivehyperbranchedpolymer（HPEI-IBAm-CD）.ChoosedifferentratesanddifferentconcentrationsofgraftHPEI-IBAm-CDbyUVspectrophotometertomeasurethecloudpointofthetemperaturesensitivenatureofthepolymersolutionwerestudied.
KeyWords：
Hyperbranchedpolymers;Temperature-sensitive;Graftingratio;Lowercriticalsolutiontemperature
1引言1
1.1超支化聚合物的特点及应用1
致谢18
1引言
1.1超支化聚合物的特点及应用
近年来，多重刺激响应型聚合物由于其独特的智能特性，使得其广泛应用于药物控释、固定化酶、液晶材料、涂料、流变助剂、超分子自组装体系、油漆、聚合物加工助剂、细胞培养、生物分离、传感、催化载体、分子印迹等领域。
目前，研究较多的刺激响应型聚合物多为线形结构，其中最具代表性的为聚-N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）或其共聚物。
超支化聚合物与线形聚合物相比，有几个非常突出的特征：
（1）具有紧密类球型结构，本身不易发生链缠结，其分子结构紧密，在空间具有三维立体结构。
所以超支化聚合物可以表现出牛顿流体行为，其在溶剂中的溶解性较强；
（2）大量端基的存在使其具有多官能度；（3）粘度低；（4）很多树形高分子和超支化聚合物本身或经过端基改性后具有核壳结构，有利于对客体分子的包裹。
超支化聚合物与树形高分子相比，其合成更加简便、价格相对低廉。
超支化聚合物的上述特点使其应用前景非常广阔，制备新型的具有特殊性质及功能的超支化聚合物一直是研究的热点。
本课题旨在通过论述超支化聚乙烯亚胺接枝环糊精的制备、表征，以及将用所得聚合物在不同聚合物浓度、不同接枝率等因素下对聚合物浊点的探索与研究，展望今后的研究热点及其应用前景。
1.2超支化温敏聚合物的相关概念
1.2.1浊点及ΔT1/2的定义
实验发现，对HPEI进行一定程度的异丁酰化改性后，其水溶液在适当的聚合物浓度、适当的溶剂条件下，表现出温度敏感性，亦即在低于某个温度时溶液澄清透明，当温度高于某个温度时溶液变得浑浊发生明显的相分离。
溶液由澄清变为浑浊的温度为相转变温度，该相转变温度亦称为浊点（CloudPoint简称CP）。
对于浊点
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