Page 155 - 《精细化工》2022年第10期

第 10 期 黄宝强，等: UCST 型玫瑰红催化剂的制备与催化合成四氢异喹啉类化合物 ·2089·

微变宽。聚合物分散于水溶液中的 Zeta 电位随着 2.3 P(MMA-xDMC)对 RB 的吸附性能
DMC 单体用量的增多而变大，当阳离子单体含量为 聚合物 P(MMA-xDMC)分子链上的阳离子与
0.5%、1.0%、1.5%、2.0%时，Zeta 电位分别为 0.21、 RB 分子上的负离子具有较强的相互作用，通过吸附
6.83、7.65、9.77 mV。由于分子链段中阳离子基团 作用可制备 UCST 型 RB。不同 DMC 含量 P(MMA-
含量较少，在核磁共振氢谱与红外光谱中并未能看 DMC)对 RB 的吸附性能如表 2 所示。
出阳离子单体对应的特征峰，而 Zeta 电位的变化表
表 2 P(MMA-xDMC)对 RB 的吸附性能
明，随着 DMC 单体用量的增多，聚合物链上阳离
Table 2 Adsorption properties of P(MMA-xDMC) on RB
子单体的含量增加。
聚合物 RB 用 理论吸 实际吸 吸附
量/g 附量/g 附量/g 率/%
表 1 P(MMA-xDMC)的相对分子质量与收率
Table 1 Relative molecular mass and yield of P(MMA-DMC) PMMA 0.0203 0 0.0070 34.50
P(MMA-0.5% DMC) 0.0203 0.0240 0.0150 73.90
M n M n Zeta 电
聚合物 ① ② PDI 收率/%
NMR GPC 位/mV P(MMA-1% DMC) 0.0203 0.0490 0.0170 83.74
PMMA 13500 12000 1.56 92.0 –0.16 P(MMA-1.5% DMC) 0.0203 0.0720 0.0162 80.00
P(MMA-0.5% DMC) 11500 10500 1.64 93.2 0.21 P(MMA-2% DMC) 0.0203 0.0960 0.0160 78.82
P(MMA-1% DMC) 12000 11000 1.68 91.3 6.83 注：理论吸附量计算假设阳离子与吸附染料对应物质的量
P(MMA-1.5% DMC) 12260 11300 1.74 91.8 7.65 比为 1∶1；吸附实验使用聚合物为 1 g。

P(MMA-2% DMC) 12400 11800 1.80 92.1 9.77
可以看出，P(MMA-xDMC)对 RB 的吸附性能大
①通过聚合物的核磁谱图计算出的相对分子质量；②通过 于 PMMA，但均小于理论吸附量；当 DMC 含量增
聚合物的 GPC 计算出的相对分子质量。
加时，P(MMA-xDMC)对 RB 的吸附性能增大，
2.2 P(MMA-xDMC)的温度响应行为 P(MMA-1.5% DMC)与 P(MMA-2% DMC)的吸附性
采用紫外-可见光分光光度计测定了 5 种聚合物 能相差较小。阳离子单体的引入为 RB 的吸附提供
在乙醇水溶液中不同温度下的透光率，根据透光率 了位点，随着吸附位点的增加，P(MMA-xDMC)对
的变化确定了各自的 UCST，结果见图 1。如图 1 RB 的吸附性能提高。但由于聚合物中大分子链段的
所示，DMC 单体含量为 0、0.5%、1.0%、1.5%和 缠绕与聚集，溶解状态下阳离子的分散性变差，从
2.0%时，P(MMA-DMC)对应的 UCST 分别为 35、37、 而使得实际吸附量小于理论吸附量。从表 2 可以看
42、41 和 40 ℃（透光率达到 80%时对应的温度）。 出，阳离子含量增加时， P(MMA-xDMC)对 RB 的吸
这表明 P(MMA-xDMC)与 PMMA [12] 相似，在引入阳 附性能变化不大。
离子单体后，P(MMA-xDMC)仍具有 UCST 属性。而 2.4 UCST 型 RB 的溶解再析出性能
随着 P(MMA-xDMC)中阳离子单体含量的增加， UCST 型 RB 在应用过程中的关键为其在溶液
UCST 温度先增大后降低。PMMA 中的酯基与溶剂 中的溶解-再析出性能。不同 DMC 含量的 UCST 型
间的氢键作用是 PMMA 具有 UCST 属性的主要原 RB 的溶解再析出性能如图 2 所示。

因，少量的阳离子单体会导致溶剂与大分子间的氢
键作用降低，需要较高的温度溶解；较多的阳离子
单体将会增加大分子链之间的斥力，可一定程度上
增大溶解速率，降低响应温度 [16] 。

图 2 阳离子含量对 UCST 型 RB 的溶解再析出性能的影响
Fig. 2 Effect of cation content on dissolution re precipitation
performance of UCST type RB

由图 2 可知，通过温度变化对 UCST 型 RB 进

图 1 P(MMA-xDMC)的 UCST 行 4 次溶解再析出实验。PMMA-RB、P(MMA-0.5%
Fig. 1 UCST of P(MMA-xDMC) DMC)-RB 的稳定性较差，回收 4 次时，RB 的溶解