溫度響應(yīng)性高分子的合成及其膠束化行為研究.pdf

1、最近幾年來，高分子科學(xué)和材料科學(xué)的迅猛發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)的化學(xué)合成技術(shù)提出了新的要求，例如可控性，高選擇性和高效率等。為適應(yīng)這種需求而發(fā)展起來的活性自由基聚合、開環(huán)聚合以及點(diǎn)擊反應(yīng)等引起了國(guó)內(nèi)外高分子化學(xué)家及材料化學(xué)家的廣泛關(guān)注。它們不僅為合成各種特殊結(jié)構(gòu)的聚合物，如嵌段、接枝、星形、環(huán)形、超支化聚合物提供了有效的科學(xué)手段，也為各種有機(jī)或無機(jī)材料的改性提供了寬廣的技術(shù)平臺(tái)。這些合成技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了高分子科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展。本論文在前人研

2、究工作的基礎(chǔ)上，在溫度響應(yīng)性高分子的合成、膠束化行為以及碳納米管的改性方向進(jìn)行了一些有意義的探索，具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下： 1.結(jié)合可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)以及“click”化學(xué)方法，成功合成了聚苯乙烯-聚異丙基丙烯酰胺-聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(PSt-PNIPAM-PDMAEMA)三雜臂星形共聚物。這種兩親性聚合物可以在水溶液中自組裝為以PSt為核、PNIPAM和PDMAEMA鏈段

3、為殼的膠束。由于PNIPAM和PDMAEMA具有相差較大的低臨界溶解溫度(LCST)，該核殼型膠束表現(xiàn)出雙重溫度響應(yīng)性。我們利用動(dòng)態(tài)光散射研究了該膠束溫度導(dǎo)致的雙重相轉(zhuǎn)變行為。 2.結(jié)合ATRP、開環(huán)聚合以及“click”化學(xué)方法，成功合成了全親水性聚乙二醇-聚異丙基丙烯酰胺-聚賴氨酸(PEG-PNIPAM-PLys)三雜臂星形共聚物。利用激光光散射儀器和電子顯微鏡等分析手段，我們研究了該聚合物與聚丙烯酸(PAA)混合形成的聚電

4、解質(zhì)復(fù)合膠束。該膠束以離子鍵相互作用的PLys/PAA為核，以PEG和PNIPAM鏈段為殼。動(dòng)態(tài)光散射研究證明該聚電解質(zhì)復(fù)合膠束具有溫度響應(yīng)性。 3.利用可逆加成-斷裂-鏈轉(zhuǎn)移活性聚合(RAFT)成功合成了聚苯乙烯-嵌段-聚異丙基丙烯酰胺(PSt-b-PNIPAM)共聚物，該兩親性聚合物在水中可以自組裝為以Pst為核，PNIPAM鏈為殼的膠束。膠束外殼PNIPAM鏈端巰基可以與就地還原形成的金納米粒子進(jìn)行反應(yīng)，從而制備出表面鍵接

5、金納米粒子的膠束。由于PNIPAM在水溶液中具有溫度響應(yīng)性，因此金納米粒子可以隨著PNIPAM鏈段的收縮和伸展而改變間距，其紫外吸收性能也隨之發(fā)生可逆循環(huán)變化。 4.通過化學(xué)改性，在碳納米管表面引入氨基，然后引發(fā)N5-芐氧羰基賴氨酸的N2-羧基-α-氨基酸酐(NCA)單體的開環(huán)聚合，成功將聚賴氨酸接枝到碳納米管表面。利用紅外光譜、熱失重分析、X-射線光電子能譜、元素分析和高倍電鏡表征了該聚賴氨酸接枝的碳納米管。碳納米管由于接枝了