基于PEO的ABC型兩親性三嵌段共聚物的合成.pdf

1、具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的兩親性共聚物的設(shè)計(jì)與合成是目前高分子合成研究中的熱點(diǎn)之一。由于活性聚合技術(shù)的發(fā)展,特別是通過(guò)活性自由基聚合與離子型聚合相結(jié)合,人們能設(shè)計(jì)合成出各種線(xiàn)形和非線(xiàn)形結(jié)構(gòu)(梳形,星形,樹(shù)枝狀,超支化等)的共聚物。新型ABC型三嵌段共聚物一直是高分子研究中的熱點(diǎn),尤其是兩親性及功能性三嵌段共聚物在自組裝等方面具有廣泛的應(yīng)用。通常在所合成的各種ABC型三嵌段共聚物中,聚環(huán)氧乙烷(PEO)是其中最常見(jiàn)的一個(gè)組成部分。
　　這是由于

2、PEO既能很好的溶于水,又能溶于大部分的有機(jī)溶劑,所以人們?cè)谠O(shè)計(jì)合成各種兩親性或官能性三嵌段共聚物時(shí)都偏向于采用不同方式引入PEO分子鏈。對(duì)于兩親性多嵌段共聚物,其合成也都采用的是傳統(tǒng)的大分子之間的縮合反應(yīng)。如何采用活性聚合技術(shù)來(lái)合成這些具有新型結(jié)構(gòu)的兩親性共聚物,對(duì)高分子合成化學(xué)來(lái)說(shuō)仍然是個(gè)挑戰(zhàn)。
　　本文中通過(guò)綜合運(yùn)用不同的活性聚合方法,合成了PEO在不同位置的ABC型三嵌段共聚物,并初步研究了PEO位置對(duì)三嵌段共聚物的性能的

3、影響,據(jù)我們所知目前這方面的研究還較少。本論文通過(guò)結(jié)合陰離子聚合,配位-插入開(kāi)環(huán)聚合,原子轉(zhuǎn)移自由基聚合,氮氧穩(wěn)定自由基聚合,成功合成出了PEO在不同位置的三嵌段共聚物mPEO-b-PCL-b-PS和PS-b-PEO-b-PCL。
　　主要結(jié)果如下:
　　1.設(shè)計(jì)合成了ABC型兩親性三嵌段共聚物mPEO-b-PCL-b-PS。以一縮二乙二醇單甲醚鉀為引發(fā)劑,采用陰離子聚合的方法,使環(huán)氧乙烷(EO)聚合,得到單羥基的聚環(huán)氧乙烷

4、(mPEO)。利用此mPEO為大分子引發(fā)劑,辛酸亞錫(Sn(Oct)2)為催化劑,來(lái)引發(fā)ε-己內(nèi)酯進(jìn)行配位—插入開(kāi)環(huán)聚合,制備了兩嵌段共聚物mPEO-b-PCL。再以二溴異丁酰溴對(duì)所得到的兩嵌段共聚物的末端羥基進(jìn)行酯化,得到適合于原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的大分子引發(fā)劑mPEO-b-PCL-Br。最后,再在溴化亞銅和N,N,N′,N″,N″-五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)存在下以mPEO-b-PCL-Br引發(fā)苯乙烯(St)進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基

5、聚合(ATRP),得到目標(biāo)三嵌段共聚物mPEO-b-PCL-b-PS,對(duì)此過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究,證明了該聚合符合活性聚合特征,該聚合過(guò)程是可控的。對(duì)實(shí)驗(yàn)中目標(biāo)三嵌段共聚物和中間產(chǎn)物進(jìn)行了表征。
　　2.設(shè)計(jì)合成了ABC型兩親性三嵌段共聚物PS-b-PEO-b-PCL。首先以4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(HTEMPO)和二苯甲基鉀(DPMK)為引發(fā)劑,利用陰離子聚合的方法,使環(huán)氧乙烷(EO)開(kāi)環(huán)聚合,得到一端帶有2,

6、2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)一端帶有羥基的聚環(huán)氧乙烷預(yù)聚物(TEMPO-PEO)。再利用TEMPO-PEO上TEMPO自由基為自由基捕捉劑,在過(guò)氧化苯甲酰(BPO)引發(fā)下調(diào)控苯乙烯(St)進(jìn)行氮氧穩(wěn)定自由基聚合(NMP),得到兩嵌段的共聚物PS-b-PEO。最后以?xún)汕抖喂簿畚颬S-b-PEO為大分子引發(fā)劑,辛酸亞錫Sn(Oct)2為催化劑,來(lái)引發(fā)ε-己內(nèi)酯進(jìn)行配位—插入開(kāi)環(huán)聚合,得到目標(biāo)三嵌段共聚物PS-b-PEO-b-