半剛性鏈水溶性溫敏性聚合物的制備及性能研究.pdf

1、溫敏性聚合物是一種能夠?qū)囟却碳ぎa(chǎn)生響應的智能聚合物,由于其潛在應用價值,近年來備受關注。目前報道的合成類水溶性溫敏性聚合物幾乎都是基于柔性高分子鏈段。在天然高分子及其衍生物中,也有不少具有溫度響應性,例如多肽、烷基取代纖維素等,這些溫敏性聚合物具有顯著的半剛性鏈結構,但由于其本質(zhì)來源于天然高分子及其衍生物,使得這類溫敏性聚合物的分子設計和合成過程非常有限。甲殼型液晶高分子是一種剛性側(cè)鏈型液晶高分子,它具有典型的半剛性鏈結構。目前合成的

2、甲殼型液晶高分子大多都不溶于水,具有溫度響應性的甲殼型液晶高分子就更少了。因此,在甲殼型液晶高分子基礎之上引入水溶性質(zhì)和溫敏性質(zhì),無論是在理論研究上還是實際應用中都將具有十分重要的意義。
　　本論文結合甲殼型液晶高分子和溫敏性聚合物的分子設計思路,設計并合成了兩種新型的水溶性溫敏型單體及其聚合物,著重對聚合物本體性質(zhì)和溶液體系溫敏性質(zhì)進行了詳細地研究,主要做了以下三個方面的工作:
　　1.設計并合成了兩種新型的水溶性溫敏型單

3、體,乙烯基對苯二甲酸二(N-羥乙基吡咯烷酮)酯(M1)和乙烯基對苯二甲酸二(N-羥丙基吡咯烷酮)酯(M2),單體M1和M2都具有溫敏性,其低臨界溶解溫度(LCST)均隨濃度的升高而降低且濃度越高發(fā)生相分離的速度越快;同一濃度下,M2的LCST均低于M1,而且M2對溫度響應性均比M1敏感。
　　2.采用一般自由基聚合方法得到了分子量相當?shù)木酆衔颬1和P2,與一般的甲殼型液晶高分子類似,這類聚合物具有半剛性鏈結構,P1能形成柱狀向列相

4、(ФN),P2能形成六方柱狀向列相(ФHN)。聚合物P1的LCST過高超出了能夠測量的溫度范圍,而在聚合物中引入更加疏水的烷基基團之后降低了該類聚合物的濁點,聚合物P2的水溶液展現(xiàn)出快速而尖銳的相轉(zhuǎn)變且無滯后現(xiàn)象,同時,聚合物的濃度和同位素效應對其濁點影響較大,聚合物的濁點隨著濃度的升高而降低,而在相同的濃度下,聚合物的濁點在重水中比一般的水中要低一些。
　　3.采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法合成了一系列不同分子量的窄分布