高密度兩親性接枝聚合物刷的合成及其自組裝.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、聚合物刷因其獨特的結(jié)構(gòu)特性和應用前景,近十年年來成為高分子化學領域的研究熱點。然而,結(jié)構(gòu)規(guī)整可控的接枝聚合物刷的合成一直是高分子化學上的一道難題,隨著各種活性可控聚合反應技術的成功發(fā)現(xiàn),使得制備各種結(jié)構(gòu)精確的接枝聚合物刷成為可能。對于兩親性共聚物在選擇性溶劑中的自組裝已有大量文獻報道,但目前為止,側(cè)鏈交替兩親性接枝聚合物刷的研究很少,研究其在選擇性溶劑中的自組裝行為則鮮有報道。本論文合成了側(cè)鏈交替兩親性接枝聚合物刷,它在主鏈每個單體單元

2、上均含有一條親水的和一條疏水的接枝鏈,因此其接枝密度很高。另外,還考察了此聚合物刷在混合溶劑(THF/H2O)中的膠束行為。 根據(jù)分子設計,首先合成了一種三官能化單體。此三官能化單體不僅是開環(huán)易位聚合(ROMP)的聚合單體,又是開環(huán)聚合(RDP)和原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)的引發(fā)劑。通過1H NMR、13C NMR、GC-MS等現(xiàn)代分析測試手段對合成的單體的結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的表征,確認為目標產(chǎn)物。 從合成的三官能化單體

3、開始,通過三種可控聚合方法ROP、ROMP和ATRP的順序聯(lián)用,合成了一種新型兩親性接枝聚合物刷。具體三個步驟如下:第一步,用降冰片烯環(huán)上的羥基引發(fā)ε-己內(nèi)酯(ε-CL)的開環(huán)聚合,生成末端含降冰片烯的大分子單體,其一個側(cè)基含溴,另一條側(cè)鏈為聚己內(nèi)酯(PCL)接枝鏈,作為疏水段。第二步,具有高環(huán)張力的降冰片烯大分子單體進行開環(huán)易位聚合,生成聚合物主鏈,每個單體單元上均含有一條PCL鏈和一個溴官能團。第三步,用含溴的ROMP聚合物作為大分

4、子引發(fā)劑引發(fā)DMAEMA的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合,生成結(jié)構(gòu)確定的高密度兩親性接枝聚合物刷,其主鏈每個單體單元上均含有一條疏水性PCL接枝鏈和一條親水性PDMAEMA接枝鏈。用GPC、NMR對各步反應產(chǎn)物的分子量、分子量分布及結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的表征,分別確認為預期結(jié)構(gòu)的聚合物。我們還對三種聚合反應條件進行了探索和優(yōu)化,結(jié)合文獻報道和實驗結(jié)果,提出了較合適的聚合反應條件。 最后,研究了此類高密度兩親性接枝聚合物刷的自組裝行為。利用動態(tài)激光

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