聚乙二醇-聚乙烯基咔唑嵌段共聚物的合成及其性質(zhì)研究.pdf

1、嵌段共聚物作為高分子研究領(lǐng)域的常青樹，因其特異的性能而被廣泛研究。聚乙烯基咔唑(PVK)是一種重要的聚合物半導體材料，具有良好的空穴傳輸能力，被廣泛應用于光電子領(lǐng)域。將乙烯基咔唑(NVK)與其他功能分子共聚，構(gòu)建PVK嵌段共聚物，將會賦予PVK新的性能和應用。本論文采用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)自由基聚合方法，以聚乙二醇(PEG)大分子RAFT試劑為鏈轉(zhuǎn)移劑，NVK分別與2-(5-甲氧基-8-羥基喹啉)甲基丙烯酸乙酯(HQHEMA

2、)和N-(2'-甲基丙烯酸乙酯基)-4-(N'-甲基哌嗪基)-1，8-萘酰亞胺(MMPN)共聚，獲得一系列兩親性嵌段共聚物:P EG-b-P VK-c o-PHQHEMA、PEG-b-PVK-co-Alq3和PEG-b-PVK-co-PMMPN。用傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜、核磁共振氫(1HNMR)譜、高溫凝膠色譜(GPC)、紫外-可見光(UV-Vis)吸收光譜、光致發(fā)光(PL)譜和熱重分析(TGA)對聚合物的結(jié)構(gòu)和性能進行了表征

3、。
　　(1)合成兩種聚合單體:HQHEMA、MMPN。合成出小分子RAFT試劑:S-正十二烷基-S'-（α，α'-二甲基-丙烯酸）-三硫代碳酸酯(DDAT)和大分子RAFT試劑PEG-DDAT。用1HNMR與FT-IR譜確認了化合物的化學結(jié)構(gòu)。
　　(2)通過調(diào)控聚合溫度、投料比和加料方式，優(yōu)化NVK聚合條件。在PEG-DDAT調(diào)控下，將NVK與HQHEMA共聚，合成出一系列雙親嵌段共聚物:PEG-b-PVK-co-PHQ

4、HEMA。用1H NMR和FT-IR譜對PEG-b-PVK-co-PHQHEMA的結(jié)構(gòu)進行表征。GPC結(jié)果表明獲得的嵌段共聚物的分子量分布系數(shù)低于1.3，表明該RAFT聚合方法可有效地控制聚合物的分子量分布。通過1H NMR譜分析計算出共聚結(jié)構(gòu)單元在共聚物中摩爾分數(shù)，并對理論分子量、GPC測得的分子量以及通過1H NMR計算的分子量進行了分析。
　　(3)利用制備的嵌段共聚物PEG-b-PVK-co-PHQHEMA與二喹啉合鋁(P

5、r-i-O-Alq2)螯合形成共聚物PEG-b-PVK-co-Alq3。該共聚物的紅外光譜發(fā)現(xiàn)鋁氧鍵的存在，其強度隨著HQHEMA結(jié)構(gòu)單元含量的增加而增強。TGA結(jié)果表明該共聚物的熱分解溫度超過330℃。由于共聚物在二氯甲烷(DCM)和乙醇中溶解性的差異，在兩種溶劑中呈現(xiàn)出不同鏈構(gòu)象，共聚物表現(xiàn)出不同的發(fā)光性質(zhì)。
　　(4)采用RAFT自由基聚合方法將NVK與MMPN共聚，制備出共聚物PEG-b-PVK-co-PMMPN。用1HN