兩親性聚合物的合成及其相態(tài)研究.pdf

1、具有親水和疏水鏈段的兩親性聚合物，在藥物控釋載體、表面活性劑、涂料助劑和納米材料與制品等方面廣泛應用。尤其是具有微觀相分離尺度的兩親性共聚物，因為可以自發(fā)的形成不同的相態(tài)而受到越來越多的關注。具有雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)的聚合物體系呈現(xiàn)特殊的微觀相態(tài)和與眾不同的理化特性。本研究通過可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)和陰離子開環(huán)聚合(AROP)合成多種兩親性聚合物，包括溫敏性的聚苯乙烯(PS)-聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)共聚物以及聚醚嵌段共聚物

2、和含聚醚支鏈的葡聚糖共聚物，并對這些聚合物的相態(tài)以及親水親油性進行研究，具體內(nèi)容如下:
　　(1)利用RAFT聚合法制備兩親性PS-b-PNIPAM聚合物，通過1H-NMR、IR波譜分析、GPC測試表征了共聚物結(jié)構(gòu)，詳細研究了共聚物的相態(tài)結(jié)構(gòu)和親水親油性。實驗結(jié)果表明，PS-b-PNIPAM嵌段共聚物相態(tài)結(jié)構(gòu)與嵌段結(jié)構(gòu)密切相關，苯乙烯/NIPAM單元質(zhì)量比為0.38、1.49和0.60左右時，分別形成海島分散形態(tài)、層狀相分離形態(tài)和

3、納米尺度雙連續(xù)相形態(tài);具有雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)的共聚物薄膜吸水率和吸油率顯著高于其他共聚物;動態(tài)接觸角測試進一步證實雙連續(xù)相形態(tài)使這些嵌段聚合物兼具親水性和親油性。
　　(2)以叔丁醇鉀為引發(fā)劑進行環(huán)氧單體陰離子開環(huán)聚合反應，聚合轉(zhuǎn)化率、GPC分析及結(jié)構(gòu)組成分析表明，添加冠醚催化劑，能顯著加快聚合反應速率，且制備的聚合物分子量可控，呈現(xiàn)活性陰離子開環(huán)聚合特征。PEG的催化效能與冠醚類似，但可控性較差。以PEG大分子醇鉀為引發(fā)劑分別進行氧化

4、苯乙烯(STO)、環(huán)氧丁烷(BO)和苯基縮水甘油醚(PGE)陰離子開環(huán)聚合，成功獲得PSTO-PEG-PSTO、PBO-PEG-PBO和PPGE-PEG-PPGE三嵌段共聚物。
　　(3)以葡聚糖醇鉀為引發(fā)劑進行STO或PGE開環(huán)聚合，制備含疏水聚醚支鏈的接枝改性葡聚糖兩親性共聚物，研究該共聚物的溶脹行為和動態(tài)接觸角。結(jié)果表明，親水葡聚糖單元含量范圍為31wt％-78wt％的接枝改性葡聚糖兼具親水性和親油性，親水葡聚糖含量提高，共

5、聚物薄膜吸水率和吸油率增強，這寓示著雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)的形成。另外葡聚糖-g-PPGE接枝聚合物的熒光蛋白吸附測試結(jié)果表明聚合物具有良好的抗蛋白吸附性能。
　　(4)本研究發(fā)現(xiàn)，利用紅外光譜法測定的PS-b-PNIPAM嵌段聚合物的組成與1H-NMR波譜法的測定結(jié)果存在顯著偏差，而且該嵌段聚合物的IR譜圖中發(fā)生了譜峰紅移或藍移現(xiàn)象。基于這一發(fā)現(xiàn)，研究了IR特征譜峰與共聚物微觀相分離形態(tài)之間的關聯(lián)性，提出相分離邊界比長(interfici