RAFT聚合合成含硅二元嵌段共聚物及其自組裝行為的研究.pdf

1、"活性"/可控自由基聚合技術的出現(xiàn)使我們可以選擇更多單體合成具有特殊性質(zhì)的嵌段共聚物.本課題設想通過可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(ReversibleAddition-Fragmentation Transfer:RAFT)聚合合成一種特殊結(jié)構的嵌段共聚物.其中一段為通用的聚合物,另一段為可進行溶膠.凝膠(sol-gel)過程的有機硅氧烷單體的聚合物.該嵌段聚合物可以進行自組裝,形成特定的結(jié)構.然后,通過有機硅氧烷單體的水解/縮合反應來制備特定結(jié)

2、構的有機/無機納米雜化材料.本課題首先通過RAFT聚合合成了甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酰氧亞丙基三甲氧基硅烷的嵌段共聚物(PMMA-b-PMPMS)和甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酰氧亞丙基三乙氧基硅烷的嵌段共聚物(PMMA-b-PMPES).實驗中選用苯甲酸2-腈基異丙基二硫代酯(2-Cyanoprop-2-yl Dithiobenzoate:CPDB)作為RAFT試劑,有效地控制了MMA、MPMS和MPES的RAFT聚合.聚合過程中數(shù)均分子

3、量隨轉(zhuǎn)化率線性增長,多分散性指數(shù)(Polydispersivity Index:PDI)控制在較低水平(除水解縮合反應造成的PDI上升),顯示了活性聚合的特征.MPMS在聚合過程中會發(fā)生水解縮合反應,生成支化產(chǎn)物,導致PDI上升,而MPES則沒有這一問題.MPES單體聚合速率較小,可通過選擇半衰期較長的引發(fā)劑,提高單體濃度和提高反應溫度來提高聚合反應速率. 示差掃描量熱分析(Differential Scanning Calor

4、imeter:DSC)和透射電鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)的結(jié)果表明,PMMA-b-PMPMS雖然發(fā)生了微相分離,但相分離并不完整.原因是嵌段共聚物在相分離過程中還發(fā)生了水解縮合反應,導致嵌段還未完全調(diào)整就被交聯(lián),失去運動能力.而PMMA-b-PMPES在本體中可以觀察到典型的微相分離結(jié)構.其中,分散相為PMMA,連續(xù)相為PMPES;分散相結(jié)構為柱狀,直徑為20nm左右;連續(xù)相尺度在10