Macro-RAFT試劑調介下的異相RAFT聚合及應用研究.pdf

1、異相體系下的自由基聚合如乳液聚合、分散聚合、懸浮聚合、沉淀聚合等是制備功能性聚合物微球的重要方法。近年來，將可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)自由基聚合技術引入到異相體系中，特別是在大分子RAFT(Macro-RAFT)試劑調介下的異相RAFT聚合引起了廣泛關注。這種方法在原位生成嵌段共聚物，并通過聚合誘導自組裝形成聚合物粒子方面顯示了優(yōu)勢。本論文致力于研究異相體系下的RAFT聚合反應及其在功能性聚合物粒子制備中的應用，先后開展了如下研究工

2、作：
　　(1)無皂乳液RAFT共聚合制備陽離子PS/PMMA膠乳
　　設計合成一種兩親性聚N-(4-乙烯苯基)-N,N-二正丁基胺鹽酸鹽(PVBAH) Macro-RAFT試劑。以PVBAH作為Macro-RAFT試劑和表面活性劑，研究其調介苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯的無皂乳液RAFT共聚合。分別研究共聚單體組成、乳液固含量、乳化劑濃度及Macro-RAFT試劑分子量對無皂乳液RAFT共聚合的影響。結果表明，在苯乙烯含量超過3

3、0％，乳液固含量低于40%，單體與Macro-RAFT試劑PVBAH的比例小于600/1及Macro-RAFT試劑PVBAH的分子量在4.7 kg/mol到10.5kg/mol的條件下，該無皂乳液RAFT共聚合具有較快的聚合反應速率和良好的可控性。聚合導致原位生成 PVBAH-b-P(St-co-MMA)-b-PVBAH嵌段共聚物，并通過聚合誘導組裝形成具有“核-殼”結構的聚合物納米粒子，其中親水鏈段PVBAH形成殼層，疏水鏈段P(St

4、-co-MMA)形成核。合成的嵌段共聚物的分子量與單體轉化率呈現線性關系，且與理論值相近，嵌段共聚物的分子量分布小于1.3。形成的陽離子PS/PMMA膠乳具有較好的穩(wěn)定性，而且聚合物納米粒子的尺寸在24nm～53nm可調控。
　　(2)分散RAFT聚合制備“核-殼-冠”聚合物納米粒子
　　采用“兩步”溶液RAFT聚合方法，分別制備兩種兩嵌段Macro-RAFT試劑，聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)-b-聚(3-丙烯酰胺基苯硼酸)

5、(PDMA60-b-PAPBA21-TTC)和聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)-b-聚(2,2-二甲基-5-乙基-1,3-二氧六環(huán))丙烯酸甲酯(PDMA60-b-PEDMA25-TTC)。研究PDMA60-b-PAPBA21-TTC和PDMA60-b-PEDMA25-TTC兩種Macro-RAFT試劑同時調介下的苯乙烯分散RAFT聚合。該聚合反應具有較好的可控性，并且聚合誘導自組裝形成PDMA60-b-PEDMA25-b-PS/PDMA60

6、-b-PAPBA21-b-PS多組分“核-殼-冠”聚合物納米粒子。其中，疏水性鏈段PS形成“核”，PAPBA和PEDMA鏈段形成“殼”，親水性鏈段PDMA形成“冠”。由于“殼”層中PEDMA鏈段上的縮酮基團在酸性條件下能夠水解成雙羥基基團，并且雙羥基基團與PAPBA鏈段上的苯硼酸基團在pH調控下能夠發(fā)生動態(tài)交聯，從而制備出動態(tài)殼交聯多組分“核-殼-冠”聚合物納米粒子。該聚合物納米粒子在生物傳感以及納米載藥系統的設計中具有廣闊的應用前景。