基于聚芴的棒-線嵌段共聚物的雙可控制備與自組裝研究.pdf

1、棒-線嵌段共聚物(rod-coil block copolymer)是一類至少同時(shí)含有柔性鏈及剛性棒狀鏈嵌段結(jié)構(gòu)的高分子嵌段共聚物，這種特殊結(jié)構(gòu)使得其自組裝結(jié)構(gòu)和相行為與傳統(tǒng)的柔性鏈嵌段共聚物有很大的不同，因此引起了人們廣泛的興趣。本文在前人研究基礎(chǔ)上，提出以“雙可控”法制備基于聚芴的棒-線嵌段共聚物，并研究這種共聚物在選擇性溶劑中的自組裝與響應(yīng)情況。共取得以下成果：
　　(1)結(jié)合“可控”Suzuki偶聯(lián)聚合和原子轉(zhuǎn)移自由基聚合

2、的成功制備得到棒-線嵌段共聚物聚9，9-二己基芴-b-聚甲基丙烯酸N，N-二甲胺基乙酯（PFH-b-PDMAEMA），并且研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)方法相比，“雙可控法”制備聚合物產(chǎn)物結(jié)構(gòu)明確、嵌段聚合度可控且聚合產(chǎn)物分子量分布(PDI)較低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)共聚物PFH-b-PDMAEMA的性能分析結(jié)果顯示:PFH為結(jié)晶型共軛聚合物，而共聚物中PDMAEMA鏈段會(huì)破壞PFH的結(jié)晶，并且隨著coil鏈段長(zhǎng)度增加，PDMAEMA在熱重(TGA)及差示

3、掃描量熱儀(DSC)譜圖中顯示主要作用;共聚物的熒光性能主要由PFH嵌段決定，紫外與熒光光譜結(jié)果與聚合物結(jié)構(gòu)相符合，并且共聚物在一定濃度范圍內(nèi)存在聚集熒光猝滅現(xiàn)象。
　　(2)研究共聚物PFH-b-PDMAEMA在coil鏈段選擇性溶劑中的自組裝，透射電鏡與原子力顯微鏡顯示該共聚物在水中組裝形成納米纖維形貌的核-殼結(jié)構(gòu)組裝膠束;而在THF/水混合溶劑中的組裝形貌隨THF（THF所占比例）增加而表現(xiàn)出由納米纖維狀向短棒狀、球狀的轉(zhuǎn)變

4、;在醇溶劑中則隨著溶劑極性的下降，膠束形貌逐漸由短棒型向球型轉(zhuǎn)變。通過(guò)光譜分析顯示，膠束中成核的PFH鏈段由于π-π相互作用產(chǎn)生的H聚集是組裝成這些膠束形貌的關(guān)鍵，而溶劑比例、溶劑極性影響了PFH間的π-π相互作用，因此導(dǎo)致組裝形貌的改變。
　　(3)由于PDMAEMA鏈段的存在，組裝膠束的形貌及熒光性能表現(xiàn)出溫度與pH的雙響應(yīng)性:熒光強(qiáng)度隨溫度升高而增強(qiáng)、隨pH值增加而先增強(qiáng)后減弱;膠束的形貌則由納米纖維型在酸性溶液轉(zhuǎn)變成短線型