摘 要

N-叔丁基丙烯酰胺别名N-（1，1-二甲基乙基）-2-丙烯酰胺，在有机溶剂如乙酸乙酯、二氯甲烷和酰胺类中具有一定的溶解度，并且几乎不溶于水。在聚合物合成过程中加入此类单体，可以增强分子链的韧性，提高聚合物耐温耐盐性能。

作为一种清洁溶剂和新型催化剂体系，离子液体在近年来正受到越来越多的关注。其是一种热稳定性好、结构和性质可精细调控的室温有机盐，通常由有机阳离子和无机或者有机阴离子构成。构成离子液体的阳离子与阴离子种类繁多，形成的离子液体数目也很客观。其中，具有光敏特性的功能化离子液体正逐渐成为研究热点，该类离子液体兼具光敏性和离子液体的双重特性，是一种新型的功能化离子液体。

本文将偶氮苯溶解在离子液体中，研究了基本物理化学性质。后将聚（N-叔丁基丙烯酰胺）、偶氮苯和离子液体相结合，制备了一系列不同配比的混合溶液，并通过测试相转变温度、相转变时长对所制得溶液的相分离行为进行了研究。

关键词：聚（N-叔丁基丙烯酰胺）；偶氮苯；离子液体；相分离行为

Investigation on phase separation behavior of poly (n-tert-butyl acrylamide) in ionic liquids

ABSTRACT

N-tert-butyl acrylamide, nicknamed N-(1,1-dimethylethyl) -2-acrylamide, has a certain solubility in organic solvents such as ethyl acetate, dichloromethane and amides, and is almost insoluble in water. The addition of this kind of monomer in the process of polymer synthesis can enhance the toughness of molecular chain and improve the temperature and salt resistance of polymer.

As a clean solvent and a new catalyst system, ionic liquids have attracted more and more attention in recent years. It is a room temperature organic salt with good thermal stability and fine regulation of structure and properties. It is usually composed of organic cations and inorganic or organic anions. There are many kinds of cations and anions which constitute ionic liquids, and the number of ionic liquids formed is also objective. In recent years, functionalized ionic liquids with photosensitive properties are gradually becoming a research hotspot. Such ionic liquids are a new type of functionalized ionic liquids with both photosensitive and ionic properties.

In this paper, azobenzene was dissolved in ionic liquids, and the basic physical and chemical properties were studied. Then a series of mixed solutions with different ratios were prepared by combining poly (N-tert-butyl acrylamide), azobenzene and ionic liquids. The phase separation behavior of the solution was studied by measuring the transition temperature and time.

Key words：poly (n-tert-butyl acrylamide)；azobenzene；ionic liquid；phase separation behavior

目 录

1 前言 1

1.1 丙烯酰胺及其衍生物介绍 1

1.1.1 N-异丙基丙烯酰胺 1

1.1.2 N-叔丁基丙烯酰胺 1

1.2 光敏性离子液体 2

1.2.1 肉桂酸类光敏性离子液体 2

1.2.2 二苯乙烯类光敏性离子液体 3

1.2.3 偶氮苯类光敏性离子液体 4

1.3 离子液体/温敏性聚合物相分离行为的研究进展 5

1.3.1 离子液体中LCST型相分离体系 5

1.3.2 离子液体中UCST型相分离体系 6

1.4 本课题研究的意义和主要内容 6

1.4.1 课题意义 6

1.4.2 主要内容 7

2 实验部分 8

2.1 实验试剂及仪器 8

2.1.1 实验试剂 8

2.1.2 实验仪器 8

2.2 聚（N-叔丁基丙烯酰胺）的制备 9

2.3 偶氮苯/PNtBAm/离子液体溶液的制备 10

2.4 测试实验 11

2.4.1 溶解度 11

2.4.2 相转变温度 11

2.4.3 相转变时长 12

3 结果与讨论 13

3.1 偶氮苯在[C₂mim][NTf₂]中的溶解度 13

3.2 偶氮苯/PNtBAm/离子液体溶液的UCST相行为 14

3.3 偶氮苯/PNtBAm/离子液体稀溶液的光敏性相分离 17

结 论 19

致 谢 20

参考文献 21

1 前言

1.1 丙烯酰胺及其衍生物介绍

丙烯酰胺（Acrylamide，AM）是一种不饱和酰胺，主要用于制备可溶于水的聚合物，也可用于制备药物、染料、涂料的中间体^[1]。聚丙烯酰胺（PAM）主要应用于造纸、污水处理、生物制造以及石油开采等领域中。

图1.1 丙烯酰胺结构简式