2　超支化聚合物合成與表征

2.1　前言

超支化聚合物（HBP）與樹枝狀聚合物（dendrimer）同屬于第四類高分子材料——樹狀聚合物（dendritic polymer）。HBP不僅具有樹枝狀聚合物的一些優異特性，如高密度的末端活性基團、獨特的三維球形結構、分子間無纏繞與溶解性好、黏度低以及反應活性高等，且合成簡單，反應條件溫和，不需合成樹枝狀聚合物那樣嚴格的保護/去保護措施，往往可以通過一步法或者準一步法合成，所以HBP在許多領域顯示出誘人的應用前景。

HBP根據末端端基的不同表現出不同的化學活性。端羥基超支化聚合物（HBP-OH）是指末端含有羥基（—OH）的一類超支化聚合物，由于末端含有高密度羥基，化學反應活性高，很容易根據要求進行改性，合成具有各種獨特性能的高分子材料。因此，HBP-OH不僅是一種活性很強的超支化聚合物，既可以單獨使用，也是一種很好的合成高分子材料的中間體，有著廣闊的應用前景。環氧基封端超支化聚合物（HBP-epo）是指末端活性基團為環氧基的一類超支化聚合物。環氧基是具有結構的官能基，由于三元環高度張力的存在，使得環氧基能在溫和的條件下與伯氨基、巰基或者羥基等親核試劑發生開環反應，分別形成仲胺、硫醚或者醚鍵，因此HBP-epo與其他聚合物特別是胺類聚合物相容性好，反應活性強。將HBP-epo用于胺類固化劑固化環氧樹脂體系，HBP-epo更易進入固化體系網絡骨架中，發揮改性作用。端氨基超支化聚合物（HBP-NH2）是指末端基團為氨基（—NH2）的一類超支化聚合物，其末端含有的氨基反應活性更強，用于改性環氧樹脂固化體系，端氨基可與環氧樹脂單體中的環氧基團發生強相互作用，提高固化體系性能。

本章首先以丁二酸酐與二乙醇胺為原料，采用“準一步法”經AB2聚合技術合成一種HBP-OH，再以HBP-OH作中間體，采用環氧氯丙烷為封端劑，對HBP-OH端基封端改性，得到一種HBP-epo。以丙烯酸甲酯與二乙烯三胺為原料，先通過邁克爾加成反應合成一種AB2和AB3型混合單體，再通過AB2+AB3型單體聚合途徑合成一種HBP-NH2。采用紅外光譜、核磁共振H譜、凝膠色譜技術以及化學滴定法對三種HBP的化學組成與結構、支化度、分子量、多分散度以及羥值、環氧當量或者胺值進行測定。