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摘 要

超支化合物作为21世纪最有广阔发展的聚合物，在医药、涂料、聚合膜、纳米材料领域等有着广阔的应用，其分子上有许多的活性基团，可以以此为基础原料合成出更多的超支化聚合物。表现出极大的应用前景，从而拓展了超支化合物的应用领域，这也引起很多研究者的兴趣，对于超支化聚合物的改性问题也是一个热点问题，目前的研究阶段还处于一个初级阶段，作为一个新兴的高分子材料的研究领域，深化研究新的合成方法、建立新的科学理论体系也成了当前的主要任务。本论文主要从分析超支化聚合物的特性及应用方面入手，分析其合成方法，论述应用领域以及各种合成方法的优缺点，对合成技术进行总结，进而推向工业化生产，并展望超支化聚合物的未来发展趋势。

关键词：超支化聚合物，端氨基超支化聚合物，官能团，结构确认，工业化

ABSTRACT

In recent years, due to its unique structure, excellent performance, and its potential applications in medicine, gene therapy, and drug delivery, hyperbranched polymers have gradually gained popularity Researcher's attention and favor. It is regarded as an important direction of polymer development in the 21st century. Hyperbranched polymers have a wide variety of amino-terminal hyperbranched polymers. As one of them, it not only contains a large number of chemically reactive amide groups and amino groups, but also has the excellent characteristics of hyperbranched polymers. It can also be modified by functional groups. Obtained more kinds of hyperbranched polymers, which are widely used in functional materials, coatings, pharmaceutical carriers and leather industry. This article mainly focuses on the research status, synthesis process, structure confirmation of hyperbranched polymers, and application prospects of hyperbranched polymers. The best synthetic process has been developed, aiming to promote its preparation to industrialization and other aspects through the review and introduction of the relevant content of hyperbranched polymers.

Key Words:Hyperbranched polymer, Amino-terminated hyperbranched polymer, Functional group, Structure confirmation, Industrialization

目 录

摘 要 I

ABSTRACT

第一章 引言

1.1超支化合物的论述 1

1.1.1超支化聚合物的优点 1

1.1.2超支化合物的概况 1

1.2超支化合物的应用 2

1.2.1超支化合物在纺织上面的应用 2

1.2.2超支化聚合物在皮革领域中的应用 3

1.2.3超支化合物在生物材料中的应用 3

1.3主要研究内容 3

（1）超支化合物的制备 3

（2） 综合阐述分歧的超支化合物生产工艺。 3

（3）综合论述端氨基超支化合物具体的几个方面应用。 3

（4）对超支化合物的未来发展趋势提出个人见解 3

第二章 超支化合物的制备 4

2.1实验原料仪器 4

2.1.1 实验原料及生产厂家 4

2.1.2 实验主要仪器 4

2.2 实验内容 4

2.2.1 超支化合物的合成方法 4

2.3超支化合物的合成方法 5

2.3.1分子间缩聚反应 5

2.3.2 开环反应聚合法 5

2.3.3活性聚合法 6

2.3.4 x单体缩聚法 6

2.3.5离子聚合法 6

2.3.6双单体法 6

2.3.7点击化学法 7

第三章超支化合物的应用 8

3.1在涂料方面的应用 8

3.2在膜材料中的应用 8

3.3在无盐染色中的应用 9

3.4在医学领域的应用 9

3.5在纺织中的应用 10

3.6在其他领域的应用 10

第四章超支化合物的展望 12

（1） 研究新的合成条件与方法 12

（2）拓展超支化聚合物的种类 12

（3）建立新的理论体系 12

（4）深化应用领域 13

第五章 参考文献 14

致谢 16

第一章 引言

1.1超支化合物的论述

1.1.1超支化聚合物的优点

超支化合物拥有特殊的结构和良好的性质、合成较为容易、原料价格低廉等，且有良好的溶解度与反应活性，具有很好的应用前景，受到广大研究人员的青睐，应用范围很广泛。超支化合物主要有以下三大特性。

1. 反应活性高

对于超支化聚合物，合成方法主要使用一步法合成。且超支化合物的终端官能团作为活性基团，反应活性特别高。进一步改变分子结构和特性可以制成需要的高分子材料^[1]。

（2）粘度低

超支化聚合物是三维球状结构，分子链之间很难缠绕，分子间相互作用力很小，加上含有的短支链与分子尺寸特别小，使得其粘度特别低。若将超支化合物加入线性高聚物中，可以很好地降低整体的粘度。

（3）溶解性高

超支化合物的溶解度较传统线性大分子高，比如在涂料行业中，可以降低成本，减少溶剂的用量，进而对环境的污染值大大降低。

1.1.2超支化合物的概况

超支化聚合物是用AB_X单体分子间的增长、自缩合反应生成的高度支化结构的聚合物，分子结构不完全对称^[2]。超支化合物的表面含有大量的活性端基，这就可以利用端基改性合成出更多所需要的聚合物，因其具有极大的潜在价值，逐渐成为人类生活中不可或缺的而一部分。超支化聚合物引起广大学者兴趣原因之一就是它和传统的线性聚合物有很大的不同。虽然超支化合物具有很好的应用前景，被视为21世纪聚合物发展的重要方向。但对其结构和性能仍缺乏全面的理解。

图1树状大分子（左）与HBP （右）分子结构示意图

1.2超支化合物的应用

超支化合物由于其独特的性能，广泛应用于织物无盐染色、加工助剂、纺织业、涂料业等领域。

1.2.1超支化合物在纺织上面的应用

1. 用于印染废水的处理

因为超支化合物有很好的螯互助用，在印染废水的处置中具有非常好的远景，利用合成出的超支化聚酰胺-胺的盐酸盐对酸性染料进行脱色实验，脱色效果较好，验证了超支化聚酰胺-胺可以作为有效的絮凝剂^[3]。PH利用规模广、操作十分简单，处置后的水可以二次利用等长处。

1. 在聚丙烯染色中的应用

聚丙烯纤维分子结构紧密、相对密度低、耐磨损、生产过程简单、能耗少，但是聚丙烯纤维分子上没有和染料分子结合的基团，这就使得其在染色过程中遇到困难，难以达到预期染色的要求，若通过控制反应时间和温度，利用熔融缩聚合成超支化聚酯，因其含有大量的末端集团，可以和染料分子反应将染料粘附在纤维上。

1. 在纺织行业染色中的应用

在纺织行业中，对布料的染色需要加入大量的盐，从而促进分子与染料分子的结合力，进而提高纺织品的固色率与上染率。但大量的盐分加入必然会对生态环境产生影响，经研究表明，在染色过程中，向其中加入改性过的超支化聚合物可达到同样的效果，且不需要在染色过程中向体系加入大量的盐。具备较高的固色率，而且更符合生态要求。

1.2.2超支化聚合物在皮革领域中的应用

超支化聚合物助剂有很好的复鞣加强作用这和其本身的布局密不可分。作为复鞣剂使用，其表面含有大量的端氨基官能团，利用二乙烯三胺和二乙烯三酯，可以制备出端氨基超支化聚合物，其表面含有的基团可以与染料分子相结合，提升上染牢度，同时作为皮革复鞣剂，可以提升皮革表面的柔顺感，对皮革的负面影响较少，除此之外，还可以有效的去除皮革中的甲醛。

1.2.3超支化合物在生物材料中的应用

因为超支化聚合物经由过程改良合成方式获得更多的多分离布局和低粘度，在生物质料中可作为生物的载体和生物可降解质料。

1.3主要研究内容

本课题的研究主要包括以下几个方面：

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