PVM/MA 衍生物的制备和性能文献综述

 2021-09-25 08:09

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PVM/MA衍生物的制备和性能

一.研究意义

甲基乙烯基醚(PVM)/马来酸酐(MA)共聚物(PVM/MA)是水溶性电解质聚合物 ,具有良好的化学稳定性、粘合性、凝聚性、保水性、成膜性 (所成膜易剥离 ) ,而且对人体无毒 ,因此得到了广泛的应用[1] 。在医药领域 ,被用作吻合术的粘合剂;牙齿、牙托固定剂等口腔护理产品;肠溶性药物的包衣剂等。在农业领域 , (PVM/MA)是许多杀虫剂、除草剂、杀真菌剂的重要成分。在轻化工领域 , (PVM/MA)被用作表面活性剂;水溶性材料的增稠剂;清洁剂、粘合剂的有效组分;护肤美容品的添加剂等。随着人们对生活质量、生活环境的要求越来越高 ,人们对(PVM/MA)的需求量越来越大。马来酸酐(MA)作为一种多官能团的高活性有机物常被用作第二单体对聚合物进行功能化,选择马来酸酐作为单体,在合适的温度下对一些材料进行接枝。近年来国内外MA接枝聚合物的制备方法、 配方和工艺条件, 总结了MA接枝聚合物作为增容剂、填料改性剂和分散剂等方面的应用研究进展。随着相关研究的深入,马来酸酐接枝物在增容、改善界面性能领域的应用越来越广泛。

目前,MA接枝聚合物的制备方法主要有熔融接枝法、 溶液接枝法、固相接枝法、悬浮接枝法等[2]。熔融接枝法是在基体的熔点以上, 将基体、MA单体、引发剂和其它添加剂混合,在一定条件下熔融混合,得到接枝物。熔融接枝法由于其操作简便、无需回收溶剂、成本低、产物无需后处理以及适合连续工业化生产,已成为目前采用的主要方法 [3-4]。但是,熔融接枝法得到的MAH的接枝率和接枝效率均较低,熔融接枝的机理很复杂,并伴随有严重的副反应。因此,有效限制副反应,提高MA接枝率,改善加工性能已成为迫切需要解决的问题[5]。溶液接枝法是在接枝过程中首先将基体溶解在适当的有机溶剂中,然后再接枝。其优点是反应过程温度相对较低,聚合物降解程度轻,副产物少,MAH的接枝率和利用率较高,但反应过程中使用大量的有机溶剂,使后处理时需要选用合适的絮凝剂将接枝产物沉淀出来,回收麻烦,而且使用的有机溶剂会对人体和环境造成伤害。因此,积极研究和开发无毒溶剂代替有毒的有机溶剂,对促进溶液接枝的应用和发展非常重要。固相接枝法是指在接枝过程中将粉末状基体、过氧化物引发剂、 接枝单体以及少量的界面活性剂混合后,在相对低温(100-130℃)下直接反应。近年内,固相接枝法出现了新的发展趋势,采用超声波、紫外光等改进普通的固相接枝法,极大地降低了接枝温度和接枝时间,并提高了接枝率。悬浮接枝法是将基体悬浮在含有引发剂和MA的水溶液中接枝,主要在固-液界面上对基体进行接枝。悬浮接枝法具有操作方法简便、反应条件温和、体系粘度低、散热和温控容易、环境友好、 产品分离容易、后处理工序简单、可获得较高的接枝率和生产成本低等优点。

MA作为共混聚合物的增容剂[6],能够明显改善不相容聚合物之间的相容性,提高复合材料的综合性能。在纳米粒子填充聚合物体系中使用MA接枝聚合物,粒子表面与聚合物基体之间是以物理作用为主[7],在填充体系中,MA接枝填料的改性剂和分散剂的作用。随着有关研究的深入和制备成本的下降,这类反应性增容剂的用途将更加广泛。

二.国内外进展

(1).接枝高碳胺(降凝剂):

国内在20世纪50年代初才开始研制和生产润滑油降凝剂,到20世纪60年代才开始研究原油降凝剂。直到1984年才有文献对降凝剂的研究有所报道。目前,国内外普遍采用向原油中添加降凝剂的方法来降低原油的凝固点和粘度。不同碳数的高碳脂肪胺改性合成马来酸酐共聚物类为降凝剂主单体,对原油的降凝、降黏效果均有不同。根据延长石油集团延安原油的组成特点对苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)型原油降凝剂进行创新,用不同碳链长度的混合高碳脂肪胺对SMA进行酰胺化改性,合成新型原油降凝剂。从降低能耗和生产成本、提高管道运行的安全性角度来看, 向原油中添加合成化学降凝剂,是实现原油常温乃至低温输送的最简便、有效和最受瞩目的方法[8-10]

(2).接枝环糊精(医药):

聚合物给药系统(DDS),如微球、纳米微球、微囊等,在改善药物的释放方面已经取得了可喜的成就。环糊精[11-12]可以和许多药物形成非共价键的复合物,因而在这方面也尤其独到之处。但是环糊精自身存在很多缺点,因此对环糊精进行了各种改性研究。将环糊精以物理混合物、共价键结合或作为交联剂的形式加入到聚合物给药系统中,能改变给药机制,通常都可以使体系获得更优良的释药效果。美国Insert Therapeutics公司用改性的环糊精作为单体之一,制备了一系列线形环糊精聚合物,并且已获得专利,使环糊精在药物给药系统方面取得了重大进展。环糊精和环氧氯丙烷交联得到的聚合物,当平均分子量大约为20000时,具有高度的水溶液,可以用来增加水难溶性药物的溶解度、溶解速率和提高其生物利用度[13-15]。它还可减少药物的气味,当有CDs存在且与药物形成包合物时,药物分子不能到达味觉受体,从而可降低药的异味。对于一些易挥发损失的药物,使用CD包合后可使其稳定保存,达到稳定挥发药物的效果。药物在被CD包合后,可以减少其对皮肤和肠胃的刺激,也可降低一些药物的溶血作用,减少药物的毒副作用。在多组分药物配方中,加入β-CD,可以防止药物-药物、药物-添加剂之间的相互作用。

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