雙親性兩嵌段大分子單體的合成及性能研究.pdf

1、本論文分別以α-溴代丙酸乙酯(EPN—Br)與α-氯代丙酸乙酯(ECP)為引發(fā)劑，2，2'-聯(lián)二吡啶(bpy)、N,N,N',N'',N"—五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)與三[(2-二甲基氨基)乙基]胺(Me6TREN)作為配體，氯化亞銅(CuCI)和溴化亞銅(CuBr)為催化劑，研究了N—異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)過(guò)程，考察了不同引發(fā)劑/配體/催化劑條件下NIPAAm的ATRP反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)曲線，

2、發(fā)現(xiàn)當(dāng)以ECP為引發(fā)劑，CuCI/Me6TREN為催化體系時(shí)其聚合過(guò)程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)行為，表明該體系條件下NIPAAm的ATRP反應(yīng)具有良好的可控性。同時(shí)發(fā)現(xiàn)以bpy為配體時(shí)，聚合反應(yīng)不易控制，偏離了ATRP的動(dòng)力學(xué)規(guī)律。用凝膠滲透色譜(GPC)跟蹤聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量變化，發(fā)現(xiàn)不同配體對(duì)聚合反應(yīng)結(jié)果有明顯的影響，當(dāng)以Me6TREN為配體時(shí)，產(chǎn)物的理論分子量與實(shí)際分子量較為符合，而以PMDETA和bpy為配體時(shí)理論分子量與實(shí)際分子量間有

3、較大偏差。同時(shí)用傅立葉紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1H—NMR)對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明所得為目標(biāo)產(chǎn)物。 兩親性嵌段聚合物由于具有特殊的性質(zhì)以及廣泛的用途而成為當(dāng)前高分子學(xué)科領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，但丙烯酰胺類單體為其中一個(gè)嵌段的共聚物的研究較少。在研究了NIPAAm的ATRP反應(yīng)的基礎(chǔ)上，以PMDETA為配體、CuCl為催化劑，以ECP為引發(fā)劑引發(fā)St進(jìn)行ATRP本體聚合，得到末端帶有鹵素原子的聚苯乙烯(PSt—C

4、I)大分子；再以PSt—Cl大分子為引發(fā)劑引發(fā)NIPAAm進(jìn)行ATRP反應(yīng)，合成了雙親性兩嵌段PSt—b—PNIPAAm大分子。 以對(duì)氯甲基苯乙烯(CMSt)為功能性引發(fā)劑、聯(lián)二吡啶為配體、CuCl為催化劑，在甲苯溶液中進(jìn)行苯乙烯的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)反應(yīng)，得到末端分別帶有不飽和雙鍵和鹵素原子的聚苯乙烯(PSt—Cl)大分子；該反應(yīng)具有活性聚合的特征，所得PSt—Cl的實(shí)測(cè)相對(duì)分子質(zhì)量大于理論相對(duì)分子質(zhì)量，說(shuō)明CMSt

5、的引發(fā)效率不高，但通過(guò)調(diào)節(jié)聚合反應(yīng)條件可有效控制PSt—Cl的相對(duì)分子質(zhì)量。以PSt—Cl大分子為引發(fā)劑引發(fā)NIPAAm進(jìn)行ATRP反應(yīng)，合成了雙親性兩嵌段PSt—b—PNIPAAm大分子單體。用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)和核磁共振氫譜(1H—NMR)對(duì)PSt—b—PNIPAAm大分子單體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征結(jié)果顯示，PSt—b—PNIPAAm為目標(biāo)產(chǎn)物。使不同的PSt—b—PNIPAAm大分子單體進(jìn)行均聚反應(yīng)，凝膠滲透色譜儀(GPC)測(cè)