有機硅側(cè)鏈的兩親性接枝共聚物的合成及其膠束化研究.pdf

1、近年來,分子結(jié)構(gòu)清晰、可控的含有機硅鏈段兩親性共聚物的合成與膠束化備受關(guān)注。然而,大多數(shù)研究僅限于含有機硅鏈段的兩親性嵌段共聚物,對具有親水性主鏈、有機硅側(cè)鏈的兩親性接枝共聚物缺乏研究。這一結(jié)構(gòu)的共聚物可在溶液中形成可逆凝膠,并且可能作為一種理想的增稠劑使用。鑒于含聚甲基丙烯酸(PMAA)鏈段的兩親性共聚物在自組裝納米結(jié)構(gòu)材料、分離技術(shù)、生物醫(yī)用材料和藥物控制釋放等領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景,且PMAA可由聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBuMA)水解

2、而得,本文開展了甲基丙烯酸叔丁酯(tBuMA)與有機硅大分子單體甲基丙烯酰氧基聚二甲基硅氧烷(PDMS-MA)的可逆加成.斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)自由基聚合研究。主要成果如下:
　　 一、運用RAFT溶液聚合方法,在高轉(zhuǎn)化率下實現(xiàn)了tBuMA的可控聚合本文以二硫代苯甲酸異氰基酯(CPDB)為RAFT試劑,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑,在乙酸乙酯中實現(xiàn)了tBuMA的RAFT自由基溶液均聚,獲得了窄分子量分布(PDI＜1.1)的P

3、tBuMA。GPC結(jié)果表明CPDB對tBuMA的RAFT自由基聚合具有較好的調(diào)控作用。
　　 二、實現(xiàn)了有機硅大分子單體甲基丙烯酰氧基聚二甲基硅氧烷(PDMS-MA)的RAFT溶液均聚
　　 本文以CPDB為RAFT試劑,在乙酸乙酯中實現(xiàn)了PDMS-MA的RAFT自由基溶液均聚,并分別采用GPC(THF)法和1H-NMR準(zhǔn)確計算出PDMS-MA的轉(zhuǎn)化率,成功實現(xiàn)了大分子單體的“活性”/可控聚合。
　　 三、在乙酸

4、乙酯中實現(xiàn)了PDMS-MA與tBuMA的RAFT溶液共聚
　　 ①本文以CPDB為鏈轉(zhuǎn)移劑,AIBN為引發(fā)劑,在乙酸乙酯中成功實現(xiàn)了大分子單體PDMS-MA與tBuMA的RAFT統(tǒng)計共聚,并通過1H NMR、GPC等分析測試方法驗證了其組成。進一步用Jaack方法求得單體競聚率rtBuMA為0.96,說明所得PtBuMA-g-PDMS接枝共聚物的側(cè)鏈?zhǔn)蔷鶆蚍植嫉?。②以CPDB為鏈轉(zhuǎn)移劑,在乙酸乙酯中進行了PDMS-MA與tBuM

5、A的RAFT嵌段共聚,成功合成得到側(cè)鏈?zhǔn)翘荻确植?、嵌段分布的PtBuMA-g-PDMS接枝共聚物。本文所得的PtBuMA-g-PDMS接枝共聚物為首次報道。
　　 四、探討了PtBuMA-g-PDMS接枝共聚物側(cè)鏈分布與其玻璃化轉(zhuǎn)變行為之間的變化規(guī)律
　　 本文采用低溫DSC考察了側(cè)鏈均勻分布型、梯度型和嵌段型PtBuMA-g-PDMS接枝共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變行為,驗證了聚合物的側(cè)鏈分布和PtBuMA的鏈長均對接枝共聚物熱

6、力學(xué)性能有影響。
　　 五、獲得主鏈為PMAA、側(cè)鏈為PDMS的兩親性接枝共聚物PMAA-g-PDMS,并進行了共聚物的膠束化研究
　　 本文采用Nail((TMS)C1)法,成功將PtBuMA-g-PDMS水解成為PMAA-g-PDMS,并用1H-NMR、FT-IR、GPC對其進行了表征,確定了共聚物組成和結(jié)構(gòu)。本文還研究了PMAA-g-PDMS在丙酮/水中的自組裝行為,并通過改變聚合物濃度、水量、陳化時間等膠束制備條