梯度共聚物分子結(jié)構(gòu)及其自組裝性質(zhì)的研究.pdf

1、本文采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合實施了對氯苯乙烯和丙烯酸甲酯單體對梯度共聚物制備的實驗研究。以MBP引發(fā)劑，CuBr/PMDETA為催化體系，在90℃進行本體聚合，研究該反應體系的動力學。結(jié)果表明單體消耗與時間以及轉(zhuǎn)化率與分子量均呈線形關系，分子量分布寬度隨著反應程度的增加而略微增加，分子量分布寬度指數(shù)小于1.25。以上結(jié)果一致表明在該反應條件下，聚合是活性的。通過分析共聚物組成，得到單體競聚率(rS=1.20，Ar=0.09)。利用單體競聚

2、率差別，用一次投料法，改變單體的起始投料比以及控制轉(zhuǎn)化率，合成了一系列不同分子結(jié)構(gòu)的梯度共聚物。通過13C核磁共振譜中不同轉(zhuǎn)化率下共聚物序列分布的敏感峰季碳(苯環(huán)1號碳)振動峰和羰基振動峰的分析，確認了以p-ClSt為中心的三元組和以MA為中心的三元組振動峰位置。對特征峰的譜峰強度進行積分，獲得了各元組相對濃度隨轉(zhuǎn)化率的變化規(guī)律。在理論上，首次提出了表征梯度聚合物的梯度結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)，梯度指數(shù)(I)，并利用梯度指數(shù)(I)表征了各種不同結(jié)

3、構(gòu)特征的梯度分子。結(jié)果證明利用梯度指數(shù)(I)表征梯度聚合物的梯度結(jié)構(gòu)是可行的。 在合成兩親梯度共聚物并對其梯度結(jié)構(gòu)表征的基礎上，進一步研究了兩親梯度共聚物在選擇性溶劑中的自組裝行為，得到了核-殼型的超分子有序結(jié)構(gòu)(聚合物膠束)。本文采用兩種膠束制備方法得到了不同尺寸、不同形態(tài)的聚合物膠束。通過動態(tài)光散射、透射電鏡及原子力顯微鏡等測試手段，發(fā)現(xiàn)上述兩親梯度聚合物在以N，N-二甲基甲酰胺和水組成的混合溶劑中形成正相球形膠束；在以N，

4、N-二甲基甲酰胺和苯組成的混合溶劑中形成反相膠束。研究了梯度分子的結(jié)構(gòu)(Is、IA)與膠束尺寸間的關系，發(fā)現(xiàn)在N，N-二甲基甲酰胺/水體系中，膠束的尺寸隨Is值的減小而增大；在N，N-二甲基甲酰胺/苯體系中，隨Is值的減小而減小。所得實驗結(jié)果與相同組成的嵌段共聚物做比較，發(fā)現(xiàn)投料比為6:4下得到的梯度分子是形成聚合物膠束的最佳結(jié)構(gòu)。在此投料比體系下，改變聚合物溶液的濃度，膠束的形態(tài)從球形變成棒狀。這是梯度分子形成自組裝結(jié)構(gòu)的首次報道。