单体慢滴加合成超支化大分子的计算机模拟 计算机专业

单体慢滴加合成超支化大分子的计算机模拟第一章综述1.1超支化大分子合成及性质概述：在高分子材料的应用中, 大多采用线形聚合物作为主要材料。但是线形聚合物在高分子质量时所具有的高粘度, 使其无法应用在一些要求低粘度和材料性能优异的领域。超支化聚合物是这样一类聚合物: 由AB X 支臂原料和核组分(可以不加) 反应而成, 其中A 和B 是具有反应活性的官能团。最终形成具有众多端基的聚合物。超支化聚合物与线形聚合物比较具有显著的优越性能, 正成为人们所关注的焦点之一。1.1.1超支化大分子的相关背景：有机物分子的形状是决定其性质的一个重要因素。在过去的15年,科学家们, 尤其是聚合物化学家, 介绍了一种新的“树状分子”。由一系列支化单元组成的树状支化大分子可分为树枝状大分子(Dendrimer) 和超支化聚合物(Hyperbranched polymer) 两大类。树状大分子的合成为了控制分子的尺寸和形状, 通常需要多步反应, 并且每步骤都需要采取严格的保护/去保护措施和细致的提纯,制备的困难导致价格的昂贵, 限制了其作为消耗性材料的应用。而超支化聚合物无需仔细分离提纯, 可直接由本体聚合制备, 即一步法合成。超支化聚合物是大分子科学中一个年轻而快速发展的领域,是一类新崛起的具有特殊性质的聚合物。与传统线型聚合物或星型聚合物不同,超支化大分子具有三维的结构和大量的端基以及高溶解性、低粘度、强化学反应活性等性质。特别是由于在所有超支化大分子合成方法中聚合物不需要进行纯化或很少需要纯化,因而制备简单、成本较低,有利于大规模地合成的特点,超支化大分子已显示出诱人的应用前景。从第一次有意识地成功合成超支化聚合物至今已有十多年,这一领域取得了突破性进展,成为合成化学中的一个新的热点。毫无疑问,了解高度支化聚合物的制备方法和应用前景对超支化聚合物的发展和开拓其新的应用领域具有重要的意义。1.1.2超支化大分子的结构特征：相对于普通的线型高分子及树枝状高分子,超支化高分子具有独特的结构,这3 种类型的聚合物的结构示意图如图1 所示：由图1 可见,超支化聚合物的分子中只含1 个未反应的A基团,而含多个未反应的B 基团。超支化聚合物与树枝状大分子一样,单个分子的形状是球形的,但是树枝状大分子的分子具有完美的分枝结构,整个分子中无缺陷,因此,树枝状大分子的分子是圆球形,而超支化聚合物的分子中有缺陷,整个分子并不完全对称,所以,超支化聚合物的单分子形状是椭球形,但这两种结构的分子表面均...