雙親性無規(guī)共聚物的合成及自組裝行為的研究.pdf

1、本文通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法合成無規(guī)共聚物P(St-co-AA)，通過自由基溶液聚合合成了無規(guī)共聚物P(NIPAM-co-AA-co-CEA)，分別研究了兩類無規(guī)共聚物的自組裝膠束化行為。 以疏水單體苯乙烯(St)和丙烯酸叔丁酯(tBA)為單體、α-溴代丙酸乙酯為引發(fā)劑、CuCl與N,N,N',N",N"-五甲基二亞乙基三胺組成的混合物為催化體系，通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法合成了一系列不同單體配比的無規(guī)共聚物P(St

2、-co-tBA)；以三氟乙酸為催化劑，P(St-co-tBA)水解得到一系列雙親性無規(guī)共聚物P(St-co-AA)。用傅里葉紅外光譜(FTIR)和核磁共振儀(NMR)表征P(St-co-tBA)和P(St-co-AA)的結(jié)構(gòu)；用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定P(St-co-AA)的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布；用示差掃描量熱儀(DSC)測(cè)定P(St-co-AA)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。研究了P(St-co-AA)在選擇性溶劑中的自組裝行為，用紫外可見光分

3、光光度計(jì)(UV)、激光光散射儀(LLS)、激光粒度分析儀和透射電鏡(TEM)等對(duì)P(St-co-AA)的自組裝膠束進(jìn)行表征?？疾炝薖(St-co-AA)組成、濃度和體系水含量等因素對(duì)自組裝的影響。 通過自由基溶液聚合和ATRP聚合兩種聚合方法，得到了同樣單體比的雙親性無規(guī)共聚物P(St-co-AA)。對(duì)于不同的聚合方法而言，聚合反應(yīng)機(jī)理不同，從而合成得到的聚合物內(nèi)部鏈段序列存在差異，而聚合物自組裝膠束化過程與其內(nèi)部鏈段序列結(jié)構(gòu)密

4、切相關(guān)，通過DSC，UV，LLS和TEM等表征方法研究了聚合方法對(duì)自組裝膠束化過程的影響。 通過自由基溶液聚合方法合成得到了三元無規(guī)共聚物(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸-co-丙烯酸-2-羥乙基肉桂酸酯)[P(NIPAM-co-AA-co-CEA)]，用FTIR、1H-NMR、GPC和DSC等方法對(duì)P(NIPAM-co-AA-co-CEA)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了表征。該聚合物具有多元響應(yīng)性如紫外光敏感性、溫敏性和pH敏感性。在選擇

5、性溶劑中，聚合物可以在室溫下通過自組裝方法形成核-殼結(jié)構(gòu)的球形膠束，其中疏水鏈段PCEA為核，親水鏈段PNIPAM/PAA為殼。由于PNIPAM具有低臨界相容溫度，升高聚合物膠束溶液溫度，使PNIPAM鏈段變?yōu)槭杷湺闻cPCEA共同作為膠束核，導(dǎo)致膠束粒徑變??；降低溶液的pH值，使得PAA鏈段質(zhì)子化，從而使膠束粒徑變小；對(duì)聚合物膠束溶液進(jìn)行紫外光照，由于PCEA鏈段在紫外光下發(fā)生光二聚，從而使得膠束粒徑變小。 由于聚合物P(NI