結(jié)合多種活性自由基聚合方法和點(diǎn)擊化學(xué)制備星形雜臂聚合物.pdf

1、與相同分子量的線性聚合物相比,星形聚合物具有較低的結(jié)晶度、擴(kuò)散系數(shù)、熔融粘度、分子表面有較高的官能度、更容易發(fā)生相分離、較小的流體力學(xué)體積等獨(dú)特的性質(zhì)。同時(shí),雜／多臂星形聚合物與傳統(tǒng)線性聚合物結(jié)構(gòu)不同,近于球型,具有結(jié)晶度小、結(jié)晶度低、溶解性能好,末端可導(dǎo)入大量可反應(yīng)的功能性基團(tuán)等優(yōu)異的性質(zhì),近年來受到了研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的星形雜臂聚合物主要通過離子活性聚合(主要是陰離子聚合)進(jìn)行合成,但由于離子聚合本身苛刻的反應(yīng)條件限制了其在合

2、成雜／多臂星形聚合物方面的應(yīng)用。最近,“活性”／可控自由基聚合的發(fā)展極大方便了精細(xì)結(jié)構(gòu)的星形／雜臂聚合物的合成,主要包括原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization,ATRP),穩(wěn)定自由基聚合(StableFree Radical Polymerization,SFRP),可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(ReversibleAddition-Fragmentation Chain Transfer,

3、RAFT)聚合,單電子轉(zhuǎn)移活性自由基活性聚合(Single Electron Transfer mediated Iriving Radical Polymerization,SET-LRP)。一般來講,單一的“活性”／可控自由基聚合方法很難合成星形／雜臂聚合物。最近,結(jié)合多種“活性”／可控自由基聚合手段,或者結(jié)合其它的活性聚合,以及“ClickChemistry”等進(jìn)行設(shè)計(jì)合成星形／雜臂聚合物成為高分子合成領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。
　　

4、 本文主要研究了ATRP和RAFT相結(jié)合合成星形雜臂聚合物PVAcn-b-PS4-n(n=1,2,3),結(jié)合SET-RAFT和“Click Chemistry”制備星形梳狀型聚合物(PS)m-b-[(PgMA-g-PS)n](4-m)。內(nèi)容主要包括以下兩個(gè)方面：⑴結(jié)合ATRP和RAFT法成功合成了結(jié)構(gòu)規(guī)整的星形／雜臂聚合物PVAcn-b-PS4-n(n=1,2,3),考察了兩種不同的合成途徑。(a)利用合成的三種四官能團(tuán)的Inifer

5、ter試劑(Xanthaten-Br4-n)作為ATRP的引發(fā)劑,引發(fā)苯乙烯的ATRP得到聚合物PSn-Xanthate4-n。然后以PSn-Xanthate4-n作為大分子RAFT試劑,調(diào)控醋酸乙烯酯(VAc)的RAFT聚合得到星形／雜臂聚合物PSn-b-PVAc4-n。(b)利用合成的三種四官能團(tuán)的Iniferter試劑(Xanthaten-Br4-n)作為RAFT試劑,通過調(diào)控VAc的RAFT聚合得到聚合物PVAcn-Xantha

6、ce4-n,然后以PVAcn-Xanthate4-n為ATRP大分子引發(fā)劑,引發(fā)苯乙烯聚合得到PSn-b-PVAc4-n。通過凝膠滲透色譜(GelPermeation Chromatography,GPC)和核磁(1H NMR)對(duì)得到的聚合物進(jìn)行了表征。將得到的聚合物PSn-b-PVAc4-n在NaOH／乙醇的條件下水解得到直鏈聚合物PS,進(jìn)一步研究了聚合過程的可控性。⑵結(jié)合SET-RAFT和“Click Chemistry”制備星形梳