水介質(zhì)光引發(fā)聚合誘導自組裝.pdf

1、近年來，基于可逆加成-斷裂鏈轉移（RAFT）聚合調(diào)控的聚合誘導自組裝（PISA）方法的快速發(fā)展，實現(xiàn)了在高濃度（10-50％）的條件下一鍋法制備形貌可控的嵌段共聚物納米材料，有望實現(xiàn)聚合物納米材料的工業(yè)化生產(chǎn)，并推動了不同形貌的聚合物納米材料在多個技術領域的應用。PISA可以在水相、醇相、離子液體或非極性溶劑中實施，其中水是環(huán)境友好型的溶劑，水相PISA則更適用于生物相關的聚合物納米材料的制備?？紤]到光引發(fā)聚合不僅反應快速并且可以在低溫

2、條件下進行。在本論文中將光引發(fā)聚合技術和水相PISA相結合，通過在水介質(zhì)中進行光引發(fā)PISA快速制備一系列不同形貌的嵌段共聚物納米材料。主要內(nèi)容如下：
　　1、以三硫代酯封端的聚甲基丙烯酸甘油酯（PGMA）作為大分子RAFT試劑，苯基鈉鹽-三甲基苯甲酰亞磷酸鹽（SPTP）為光引發(fā)劑，4,4’-偶氮雙（4-氰基戊酸）（ACVA）為熱引發(fā)劑，在水中通過甲基丙烯酸羥丙酯（HPMA）的光引發(fā)或熱引發(fā)RAFT分散聚合制備多種形貌的嵌段共聚物

3、納米材料。動力學研究表明，在整個聚合階段光引發(fā)PISA的聚合速率都比熱引發(fā)PISA更快，并且隨著光強的提升會導致更快速的聚合行為。由于光引發(fā)劑的半衰期基本不受溫度變化影響，反應溫度對PISA過程的獨立影響首次被詳細的研究。最后，根據(jù)單體濃度和PHPMA嵌段的聚合度變化，繪制了不同反應溫度（0℃、25℃和70℃）下的詳細形貌相圖，其中反應溫度的提高會促進高階形貌（囊泡等）的形成。
　　2、使用兩種不同鏈段長度的聚乙二醇單甲基丙烯酸酯

4、（PPEGMA）作為大分子RAFT試劑，通過水相光引發(fā) PISA制備一系列的 PPEGMA-PHPMA二嵌段共聚物納米材料。實驗結果表明，光引發(fā)PISA依然具有很好的光控特性，僅僅通過光源的簡單“開/關”就可以實現(xiàn)聚合過程的“激活/暫?！?。通過改變反應參數(shù)制備出球形、纖維和囊泡形貌，并以此繪制了詳細的形貌相圖來預測各種形貌的形成條件。接著以2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯（MEO2MA）和PEGMA作為共聚單體，合成了

5、溫度響應性大分子RAFT試劑P(MEO2MA-co-PEGMA)，并在15℃下通過HPMA的水相光引發(fā)PISA成功制備出不同形貌的溫度響應性嵌段共聚物納米材料。
　　3、將酶催化反應與光引發(fā)PISA相結合，構建了一個新型耐氧型的水相光引發(fā)PISA方法。在室溫下開口容器中對酶催化光引發(fā)PISA動力學研究結果表明，當葡萄糖氧化酶（GOx）濃度為0.5μM甚至更高時，HPMA的光引發(fā)PISA都可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)完全的單體轉化。GPC表征