表面光化學(xué)制備功能化聚合物刷的研究.pdf

1、聚合物刷作為一種獨(dú)特的高分子體系，能有效改變材料表面化學(xué)及物理性能，是一種非常有效的、可控的改進(jìn)潤(rùn)濕性能、生物相容性等表面性能的手段。其中，刺激響應(yīng)性聚合物刷、圖型化聚合物刷以及生物功能化聚合物刷是最吸引研究者的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 第二章中，首先通過自組裝技術(shù)將含有共引發(fā)劑胺的硫雜蒽酮光引發(fā)劑固定在硅片表面，繼而經(jīng)表面光引發(fā)聚合制備出刺激響應(yīng)性聚N-異丙基丙烯酰胺聚合物刷。用原子力顯微鏡、X-射線光電子能譜、變角度光譜橢圓偏振

2、儀和靜滴接觸角測(cè)量?jī)x分別對(duì)制備過程每一步所得到的樣品進(jìn)行了表征，證明了該制備流程可靠、結(jié)果理想；制備過程中聚合物刷的厚度生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)、水接觸角變化結(jié)果和表面形貌的變化很好的輔助驗(yàn)證了該過程。另一方面，我們用原子力顯微鏡觀察到了聚N-異丙基丙烯酰胺高分子鏈發(fā)生相轉(zhuǎn)變所致的形貌變化和聚合物刷的高度變化，輔以不同溫度下水接觸角的變化，分析聚N-異丙基丙烯酰胺刷的溫度響應(yīng)性。
　　 在利用光化學(xué)反應(yīng)制備出聚合物刷的基礎(chǔ)上，第三章中我們利用

3、光引發(fā)劑的光漂白性能，開發(fā)出一套引發(fā)劑接枝密度大，引發(fā)速度快效率高的圖型化聚合物刷的制備方法，制備出圖型化的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物刷和圖型化的聚N-異丙基丙烯酰胺聚合物刷，通過原子力顯微鏡很好的觀察到了聚合物刷的圖形和生長(zhǎng)過程，通過X-射線光電子能譜對(duì)聚合物刷的組成進(jìn)行了分析。進(jìn)而，我們利用樹枝狀硫雜蒽酮光引發(fā)劑中氨基作為共引發(fā)劑的性能，在制備圖型化聚合物刷的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)出制備雙元圖型化聚合物刷的方法，并以此方法制得的聚苯乙烯-聚甲

4、基丙烯酸甲酯雙元圖型化聚合物刷。用原子力顯微鏡觀察了雙元圖型化聚合物刷的圖案，通過X-射線光電子能譜對(duì)雙元聚合物刷的組成進(jìn)行了分析，通過碳元素的分峰證明了圖型化雙元聚合物刷的成功制備。我們也研究了雙元聚合物刷的溶劑選擇性，用原子力顯微鏡觀察到了不同溶劑處理后聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯雙元圖型化聚合物刷表面形貌差異。
　　 聚醚胺是一類非常重要的刺激響應(yīng)性高分子聚合物。本課題組通過環(huán)氧和胺之間的開環(huán)加成反應(yīng)將PPO、PEO和Jef

5、fine amine引入同一分子鏈中形成聚醚胺PEA結(jié)構(gòu)的PPO-co-PEO-co，該聚合物具有良好的溫度響應(yīng)性和pH響應(yīng)性。第四章中，針對(duì)現(xiàn)有表面接枝技術(shù)的不足，發(fā)展出一種基于硫-烯點(diǎn)擊化學(xué)制備刺激響應(yīng)性聚醚胺高分子刷的方法。通過光引發(fā)劑I907或熱引發(fā)劑AIBN，促成雙鍵和巰基的點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，將聚醚胺PEA高分子固定在3-甲基丙烯酰丙氧基三甲氧基硅烷（3-methacryloxyloxy propyltrimethoxysilan