離子液體對兩親嵌段聚合物10R5在水中相行為和自組裝的調(diào)控研究.pdf

1、鑒于嵌段聚合物各鏈段的親疏水性質(zhì)的不同，它們在水中能夠自組裝形成形貌各異的自組裝體。多年來，人們一直致力于利用溫度、pH、光、無機鹽、表面活性劑、有機溶劑、脂肪醇和聚合物本身的分子結(jié)構(gòu)等手段來調(diào)控聚合物在水中自組裝體的微觀結(jié)構(gòu)，并且取得了重要的進展。然而，離子液體對聚合物在水中的相行為及簇集行為的調(diào)控研究較少，并缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識。鑒于此，作為國家自然科學(xué)基金項目(No.21203057)的一部分，本文系統(tǒng)地研究了離子液體陽離子的結(jié)構(gòu)、陰離

2、子的類型、離子液體的濃度等因素對兩親聚合物Pluronic10R5在水中相行為和簇集行為的影響規(guī)律，為離子液體在聚合物科學(xué)中的應(yīng)用提供一些科學(xué)依據(jù)。本文的主要內(nèi)容如下:
　　1.研究了嵌段聚合物[PPG]8-[PEG]22-[PPG]8（簡寫為10R5）在水中的臨界溶解溫度，并在此基礎(chǔ)上研究了離子液體[C2mim]Cl、[C2mim]Br、[C2mim]I、[C2mim][BF4]、[C2mim][SCN]、[C2mim][EtO

3、SO3]、[C4mim]Cl、[C4mim]Br、[C6mim]Cl、[C8mim]Cl、EAN、[P4,4,4,4]Br、[C4mpyr]Br和[C4mpyrr]Br對聚合物在水中臨界溶解溫度的影響規(guī)律。[C2mim]Cl、[C2mim]Br和[C2mim][EtOSO3]對Pluronic10R5+水體系的相行為產(chǎn)生鹽析效應(yīng)，使Pluronic10R5+水體系的LCST值降低。EAN、[C2mim][SCN]、[C2mim][BF4

4、]、[C4mim]Br、[C4mpyr]Br、[C4mpyrr]Br、[C6mim]Cl、[C8mim]Cl和[P4,4,4,4]Br對Pluronic10R5+水體系的相行為產(chǎn)生鹽溶效應(yīng)，使Pluronic10R5+水體系的LCST值升高。最有趣的是[C2mim]I，在離子液體與水的質(zhì)量比較小時，該離子液體對Pluronic10R5+水體系的相行為產(chǎn)生鹽溶效應(yīng)，使Pluronic10R5+水體系的LCST值升高;當(dāng)離子液體與水的質(zhì)量比

5、較大時，該離子液體對Pluronic10R5+水體系的相行為產(chǎn)生鹽析效應(yīng)，使Pluronic10R5+水體系的LCST值降低。
　　2.利用動態(tài)光散射和表面張力等方法測定了嵌段聚合物10R5在IL([C2mim]Cl、[C4mim]Cl、[C6mim]Cl、EAN、[P4,4,4,4]Br、[C4mpyr]Br、[C4mpyrr]Br和[C4mim]Br)+水體系中的臨界膠束濃度(CMC)和簇集體尺寸，分析了陽離子結(jié)構(gòu)、烷基鏈長度

6、及離子液體的濃度對聚合物在水中的CMC和簇集體尺寸的影響規(guī)律。此外，利用聚合物在水中膠束過程的熱力學(xué)方程，計算了聚合物膠束化過程的熱力學(xué)參數(shù)ΔG0、ΔH0、ΔS0，確定了陽離子結(jié)構(gòu)和烷基鏈長度聚合物膠束化過程控制因素的影響。
　　3.利用動態(tài)光散射和表面張力技術(shù)，研究了含有不同陰離子的離子液體([C2mim]Cl、[C2mim]Br、[C2mim]I、[C2mim][BF4]、[C2mim][SCN]和[C2mim][EtOSO3