2　超支化聚合物合成与表征

2.1　前言

超支化聚合物（HBP）与树枝状聚合物（dendrimer）同属于第四类高分子材料——树状聚合物（dendritic polymer）。HBP不仅具有树枝状聚合物的一些优异特性，如高密度的末端活性基团、独特的三维球形结构、分子间无缠绕与溶解性好、黏度低以及反应活性高等，且合成简单，反应条件温和，不需合成树枝状聚合物那样严格的保护/去保护措施，往往可以通过一步法或者准一步法合成，所以HBP在许多领域显示出诱人的应用前景。

HBP根据末端端基的不同表现出不同的化学活性。端羟基超支化聚合物（HBP-OH）是指末端含有羟基（—OH）的一类超支化聚合物，由于末端含有高密度羟基，化学反应活性高，很容易根据要求进行改性，合成具有各种独特性能的高分子材料。因此，HBP-OH不仅是一种活性很强的超支化聚合物，既可以单独使用，也是一种很好的合成高分子材料的中间体，有着广阔的应用前景。环氧基封端超支化聚合物（HBP-epo）是指末端活性基团为环氧基的一类超支化聚合物。环氧基是具有结构的官能基，由于三元环高度张力的存在，使得环氧基能在温和的条件下与伯氨基、巯基或者羟基等亲核试剂发生开环反应，分别形成仲胺、硫醚或者醚键，因此HBP-epo与其他聚合物特别是胺类聚合物相容性好，反应活性强。将HBP-epo用于胺类固化剂固化环氧树脂体系，HBP-epo更易进入固化体系网络骨架中，发挥改性作用。端氨基超支化聚合物（HBP-NH2）是指末端基团为氨基（—NH2）的一类超支化聚合物，其末端含有的氨基反应活性更强，用于改性环氧树脂固化体系，端氨基可与环氧树脂单体中的环氧基团发生强相互作用，提高固化体系性能。

本章首先以丁二酸酐与二乙醇胺为原料，采用“准一步法”经AB2聚合技术合成一种HBP-OH，再以HBP-OH作中间体，采用环氧氯丙烷为封端剂，对HBP-OH端基封端改性，得到一种HBP-epo。以丙烯酸甲酯与二乙烯三胺为原料，先通过迈克尔加成反应合成一种AB2和AB3型混合单体，再通过AB2+AB3型单体聚合途径合成一种HBP-NH2。采用红外光谱、核磁共振H谱、凝胶色谱技术以及化学滴定法对三种HBP的化学组成与结构、支化度、分子量、多分散度以及羟值、环氧当量或者胺值进行测定。