功能性偶氮側鏈嵌段和星型聚合物的活性自由基聚合法合成及性能研究.pdf

1、本論文通過原子轉移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization，ATRP)和開環(huán)聚合(Ring Opening Polymerization，ROP)兩種聚合方法聯(lián)用，制備合成了星型側鏈偶氮苯液晶嵌段偶氮聚合物，研究了聚合物的結構(AB線型，A2B和A2B2星型)對側鏈偶氮苯聚合物光學行為的影響，考察了熱力學和液晶性質(zhì)方面的差別。同時合成了結構新穎的苯乙烯類偶氮苯兩親性聚合物(PSAzo-b-NI

2、PAAM)，研究了其自組裝性能，以及利用UV-vis輻照時間的長短來控制球形膠束的尺寸。 本論文的研究工作如下： (1)合成含有烷羥基和活潑溴的多官能團(AB，A2B和A282)引發(fā)劑，利用引發(fā)劑中的羥基，以甲苯為溶劑，開環(huán)聚合制備帶ATRP引發(fā)劑官能團的不同結構的聚己內(nèi)酯(PCL-Br,PCL-Br2和(PCL)2-Br2)，聚合結果顯示聚合可控特征。然后以這些不同結構的聚己內(nèi)酯作為ATRP大分子引發(fā)劑，利用其Br末端

3、基，在氯化亞銅/PMEDTA存在下，用ATRP法制備不同結構(PCL-PMMAZO，PCL-(PMMAZO)2和(PCL)2-(PMMAZO)2)不同偶氮苯嵌段含量的星型雜臂側鏈偶氮苯液晶聚合物(PCL)2-(PMMAZO1)2，(PCL)2-(PMMAZO2)2和(PCL)2-(PMMAZO3)2)。聚合呈現(xiàn)出“活性”/可控的特征。線型、星型雜臂側鏈偶氮苯液晶嵌段聚合物((PCL)2-(PMMAZO)2，PCL-(PMMAZO)2和P

4、CL-PMMAZO)的玻璃化轉變溫度(Tg和液晶相轉變溫度隨著分子結構的變化而變化。同時，以(PCL)2-(PMMAZO)2為例，制備己內(nèi)酯嵌段大小相同，偶氮液晶嵌段長度不同的雜臂嵌段聚合物((PCL)2-(PMMAZO1)2，(PCL)2-(PMMAZO2)2和(PCL)2-(PMMAZO3)2)。研究發(fā)現(xiàn)玻璃化轉變溫度(Tg)和液晶相轉變溫度隨著偶氮苯鏈段含量的增加而增加。通過偏光顯微鏡可以觀察到嵌段共聚物有著與其均聚物不同的液晶性

5、質(zhì)。 (2)使用α-硫代萘甲酸異丁腈酯(2-cyanoprop-2-yl1-dithionaphthalate，CPDN)作為RAFT試劑，偶氮二異丁腈(2，2’-azobisisobutyronitrile，AIBN)作為引發(fā)劑，{1-(4-(4-vinylbenzyloxy)phenyl)-2-(4-methoxyphenyl)diazene}作為單體，在四氫呋喃中通過可逆加成—斷裂鏈轉移(RAFT)聚合合成苯乙烯類偶氮苯聚

6、合物(PSAzo)。偶氮單體的聚合顯示“活性”/可控的特征。然后，以PSAzo作為大分子RAFT試劑進行NIPAAM的擴鏈共聚，合成苯乙烯類偶氮嵌段兩親性共聚物(PSAzo-b-PNIPAAM)。得到的聚合物分子量分布較窄(Mw/Mn≤1.6)，通過1H NMR、GPC以及FT-IR對該兩親性共聚物進行表征。得到的偶氮苯類兩親性共聚物(PSAzo-b-PNIPAAM)在THF/H2O混合溶劑中，通過自組裝可以制備粒徑分布比較均勻的納米球