氫鍵局域協(xié)同驅(qū)動(dòng)的水溶性高分子溫敏特性.pdf

1、水溶性溫敏高分子在生物醫(yī)藥和智能傳感等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。探索水溶性溫敏高分子的熱響應(yīng)機(jī)制是當(dāng)今響應(yīng)性高分子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。近年來的研究表明,調(diào)節(jié)聚合物內(nèi)的氫鍵作用,可以有效調(diào)控聚合物的熱響應(yīng)行為。本論文在系統(tǒng)文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,采用水溶性N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮(NMEP)單體和含醛基單體3-(4-甲酰苯氧基)-2-羥基甲基丙烯酸丁酯(FPHPMA)單體,通過可見光活化室溫RAFT聚合,合成了結(jié)構(gòu)精確且分子量分布窄的

2、均聚物PNMEP70,以及一系列與其聚合度相近的無規(guī)共聚物P(NMEP65-ran-FPHPMA5)、嵌段-無規(guī)共聚物PNMEP32-b-P(NMEP34-ran-FPHPMA5)、PNMEP57-b-P(NMEP7-ran-FPHPMA6)和嵌段共聚物PNMEP63-b-PFPHPMA7,這些共聚物組成比相似,但共聚分布不同?？疾鞄追N聚合物水溶液的熱響應(yīng)行為。研究結(jié)果表明,少量誘導(dǎo)因子(FPHPMA)的引入,會導(dǎo)致聚合物水溶液的濁點(diǎn)明

3、顯降低。PNMEP32-b-P(NMEP34-ran-FPHPMA5)與P(NMEP65-ran-FPHPMA5)具有類似的熱響應(yīng)行為,但由于其誘導(dǎo)因子分布相對集中在無規(guī)嵌段上,從而導(dǎo)致其濁點(diǎn)較低。而PNMEP57-b-P(NMEP7-ran-FPHPMA6)與PNMEP63-b-PFPHPMA7具有類似的熱響應(yīng)行為,其濁點(diǎn)并沒有進(jìn)一步降低,反而升高。各聚合物的熱滯后效應(yīng)以及溶劑同位素效應(yīng)同樣強(qiáng)烈依賴于誘導(dǎo)因子在聚合物中的共聚分布,以上

4、結(jié)果說明氫鍵誘導(dǎo)因子局域協(xié)同效應(yīng)可以有效調(diào)控聚合物的熱響應(yīng)行為。將上述PNMEP32-b-P(NMEP34-ran-FPHPMA5)與P(NMEP65-ran-FPHPMA5)上的FPHPMA結(jié)構(gòu)單元轉(zhuǎn)化為3-(4-甲肟苯氧基)-2-羥基甲基丙烯酸丁酯(HHMPPMA),生成相應(yīng)的肟基衍生聚合物,考察了兩種肟基衍生聚合物的熱響應(yīng)行為。結(jié)果表明,相對于其相應(yīng)醛基衍生聚合物,兩種肟基衍生聚合物的濁點(diǎn)均顯著降低,熱滯后效應(yīng)也更明顯,且PNME