聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)以及聚集體形貌控制研究.pdf

1、高分子材料被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代社會的各個領(lǐng)域，包括：航天，軍工，民用等方面。而高分子材料的性能與聚合物的結(jié)構(gòu)以及聚集態(tài)形貌是密切相關(guān)的。研究聚合物的結(jié)構(gòu)以及聚集態(tài)形貌與其性能的關(guān)系對設(shè)計和制備符合人們需求的高分子材料具有重要意義。因此，本論文就聚合物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制以及聚合物聚集體形貌控制兩個方面開展工作，并取得了以下研究成果：
　　 1)通過鏈轉(zhuǎn)移試劑存在下的原子轉(zhuǎn)移自由基自縮合乙烯基聚合，成功地實現(xiàn)了超支化聚合物的定向、控制增長。

2、相對于其它方法諸如逐步加料法等，這種方法簡單易行，具有明顯的優(yōu)勢，且從根本上解決了超支化聚合物不能控制增長的問題。通過這個方法，我們成功地合成了超支化—線形—超支化啞鈴型聚合物。該方法也為超支化聚合物在表面改性的應(yīng)用提供了一新的方法。
　　 2)對引發(fā)劑型單體聚合，發(fā)現(xiàn)了一種簡單可行的控制產(chǎn)物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法。將鏈轉(zhuǎn)移試劑引入到引發(fā)劑型單體的原子轉(zhuǎn)移自由基自縮合乙烯基聚合反應(yīng)體系中，當(dāng)CuBr/RAFT比例小于1時，將得到線形聚

3、合物，而當(dāng)CuBr/RAFT試劑比例大于1時，得到超支化聚合物。此方法僅僅需要改變催化劑的含量即可對聚合物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。
　　 3)研究了PEG-Br引發(fā)4-乙烯基吡啶和交聯(lián)劑N,N-甲叉雙丙烯酰胺在乙醇/水混合溶劑(1∶1體積比)中的原子轉(zhuǎn)移自由基分散聚合。發(fā)現(xiàn)聚合過程可分為兩個階段：在一小時內(nèi)，是均相聚合反應(yīng)，聚合速度為1.21 mol·L-1·h-1；反應(yīng)一小時后，聚合反應(yīng)速度將急劇地降低到0.009 mol·L-1

4、·h-1，這是因為隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，嵌段共聚物發(fā)生相分離，形成以PEO為殼、P4VP為核的膠束。利用PEG-b-(4VP-co-MBA)膠束中的P4VP鏈段和金屬間的強(qiáng)絡(luò)合作用，制備了聚合物膠束/金納米離子的復(fù)合物，并發(fā)現(xiàn)增大金離子的含量會促進(jìn)膠束間的聚集。
　　 4)發(fā)現(xiàn)了一種簡單、可行的制備高分子納米材料的方法。在RAFT分散聚合反應(yīng)中，適當(dāng)調(diào)節(jié)聚合條件和投料比例，可制備不同的納米聚合物材料。形成過程存在兩個相變過程：相分

5、離形成球形膠束，球形膠束重新組織形成其他納米結(jié)構(gòu)材料。我們簡稱這兩個相變過程為PISR。嵌段聚合物的溶液自組裝的驅(qū)動力為溶度參數(shù)；而PISR過程的主要驅(qū)動力為嵌段聚合物的化學(xué)組成變化。該方法得到的高分子納米材料濃度高達(dá)500 m妒mL，對于嵌段聚合物的溶液自組裝，這個濃度是不可想象的。這種方法制備的高分子納米材料非常穩(wěn)定，在超過10個月以后仍然穩(wěn)定；干燥后非常容易再分散。為高分子納米材料的進(jìn)一步實際應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
　　 5)發(fā)

6、明了一種制備高分子蛋黃/殼納米粒子的簡單易行的方法。調(diào)節(jié)PISR聚合體系中的AIBN/RAFT試劑比例即可實現(xiàn)蛋黃/殼納米粒子的制備。研究發(fā)現(xiàn)，在制備蛋黃/殼納米粒子時，AIBN/RAFT試劑比例存在最優(yōu)值。只有當(dāng)AIBN/RAFT試劑比例等于1時，所得的蛋黃/殼納米粒子最均勻。當(dāng)AIBN/RAFT試劑比例等于1/10時，得到囊泡。當(dāng)AIBN/RAFT試劑比例等于2/1時，得到多空穴的高分子微球。當(dāng)AIBN/RAFT試劑比例進(jìn)一步增加到