以間苯二酚杯芳烴為核的偶氮類光折變星形聚合物的合成與表征.pdf

1、光折變星形聚合物一般是指將含有光折變效應所需要的不同組分的線形聚合物通過化學鍵的方式鍵接在同一個核上所形成的一類支化聚合物。本文首先合成了兩個含咔唑和咔唑偶氮硝基苯生色團的功能單體，然后利用自由基聚合和RAFT聚合得到了一系列不同分子量的均聚物和共聚物。通過對RAFT聚合中所用的鏈轉(zhuǎn)移劑進行修飾，利用RAFT聚合得到了鏈端含有疊氮基團的線形聚合物，隨后通過疊氮-炔基的“click”反應將其鍵接到間苯二酚杯芳烴核（CRA）上，以期得到一些

2、性能優(yōu)異的光折變星形聚合物材料。通過1H(13C) NMR、FT-IR、GPC、UV-Vis、DSC、TG等方法對所制備的一系列聚合物進行分析和表征，利用二波耦合（TBC）實驗對這些材料的光折變性能進行測試，并探討材料的結(jié)構(gòu)對其性能的影響。
　　第一部分，含咔唑和咔唑偶氮硝基苯的光折變線形聚合物的合成與表征。首先合成了含咔唑的功能單體CH和含咔唑偶氮硝基苯生色團的功能單體CAH。通過自由基聚合或 RAFT聚合方法制備了一系列分子量

3、不同的偶氮類均聚物和偶氮苯生色團含量不同的共聚物。DSC表明共聚物的Tg會隨著偶氮生色團含量的增加而增大；TG表明所有的聚合物都具有較好的熱穩(wěn)定性（分解溫度 Td在300℃以上）。在THF溶劑中的UV-Vis吸收光譜表明，偶氮類均聚物和共聚物都在435 nm附近處出現(xiàn)了偶氮生色團的最大吸收峰，并且在薄膜狀態(tài)下偶氮最大吸收峰位置會發(fā)生一定程度的紅移。由二波耦合實驗可知，所得到的偶氮類聚合物在零電壓下均觀察到了明顯的TBC信號，并且由于分子

4、量大小和偶氮苯生色團含量的影響，其光折變性能會有所差異。其中，在自由基共聚物中，二波耦合增益系數(shù)基本上會隨著偶氮生色團含量的提高呈增大的趨勢；利用RAFT聚合所制備的嵌段共聚物（PCH-b-CAH）的二波耦合增益系數(shù)達到了79.34 cm-1。
　　第二部分，含咔唑和咔唑偶氮硝基苯的光折變星形聚合物的合成與表征。首先合成了CRA末端帶有八個炔基的CRA-alkyne，然后將其與鏈端含有疊氮基團的線形聚合物（PCH-N3和PCAH-

5、N3）通過疊氮-炔基的“click”反應來制備星形聚合物（CRA-PCH和CRA-PCAH）。CRA-PCH具有較好的溶解性，GPC結(jié)果表明其分子量較大，根據(jù)點擊反應前后分子量的變化可以算出平均接枝數(shù)超過5個；而CRA-PCAH在一般溶劑中溶解性不佳（但可溶解于NMP），使其不易進行分子量的測定。DSC表明，星形聚合物CRA-PCH和CRA-PCAH的Tg都比相應的臂要高；TG顯示其都有較好的熱穩(wěn)定性（Td在250℃以上）。而且CRA-

6、PCAH在NMP溶劑中的UV-Vis吸收光譜表明，偶氮吸收峰在443 nm附近處達到最大吸收，這也表明星形聚合物CRA-PCAH的成功制備。對于雜臂星形聚合物CRA-PCHx-PCAHy，由于引入了溶解性能較好PCH，其溶解性能有所改善；GPC結(jié)果顯示，點擊反應后聚合物的分子量有明顯增加；DSC表明，制備的雜臂星形聚合物的Tg為65℃左右；TG表明其都有較好的熱穩(wěn)定性（Td在290℃以上）。二波耦合實驗結(jié)果表明，雜臂星形聚合物CRA-P