半剛性鏈水溶性溫敏性聚合物的制備及性能研究.pdf

1、溫敏性聚合物是一種能夠?qū)囟却碳ぎa(chǎn)生響應(yīng)的智能聚合物,由于其潛在應(yīng)用價(jià)值,近年來備受關(guān)注。目前報(bào)道的合成類水溶性溫敏性聚合物幾乎都是基于柔性高分子鏈段。在天然高分子及其衍生物中,也有不少具有溫度響應(yīng)性,例如多肽、烷基取代纖維素等,這些溫敏性聚合物具有顯著的半剛性鏈結(jié)構(gòu),但由于其本質(zhì)來源于天然高分子及其衍生物,使得這類溫敏性聚合物的分子設(shè)計(jì)和合成過程非常有限。甲殼型液晶高分子是一種剛性側(cè)鏈型液晶高分子,它具有典型的半剛性鏈結(jié)構(gòu)。目前合成的

2、甲殼型液晶高分子大多都不溶于水,具有溫度響應(yīng)性的甲殼型液晶高分子就更少了。因此,在甲殼型液晶高分子基礎(chǔ)之上引入水溶性質(zhì)和溫敏性質(zhì),無論是在理論研究上還是實(shí)際應(yīng)用中都將具有十分重要的意義。
　　本論文結(jié)合甲殼型液晶高分子和溫敏性聚合物的分子設(shè)計(jì)思路,設(shè)計(jì)并合成了兩種新型的水溶性溫敏型單體及其聚合物,著重對聚合物本體性質(zhì)和溶液體系溫敏性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)地研究,主要做了以下三個方面的工作:
　　1.設(shè)計(jì)并合成了兩種新型的水溶性溫敏型單

3、體,乙烯基對苯二甲酸二(N-羥乙基吡咯烷酮)酯(M1)和乙烯基對苯二甲酸二(N-羥丙基吡咯烷酮)酯(M2),單體M1和M2都具有溫敏性,其低臨界溶解溫度(LCST)均隨濃度的升高而降低且濃度越高發(fā)生相分離的速度越快;同一濃度下,M2的LCST均低于M1,而且M2對溫度響應(yīng)性均比M1敏感。
　　2.采用一般自由基聚合方法得到了分子量相當(dāng)?shù)木酆衔颬1和P2,與一般的甲殼型液晶高分子類似,這類聚合物具有半剛性鏈結(jié)構(gòu),P1能形成柱狀向列相

4、(ФN),P2能形成六方柱狀向列相(ФHN)。聚合物P1的LCST過高超出了能夠測量的溫度范圍,而在聚合物中引入更加疏水的烷基基團(tuán)之后降低了該類聚合物的濁點(diǎn),聚合物P2的水溶液展現(xiàn)出快速而尖銳的相轉(zhuǎn)變且無滯后現(xiàn)象,同時(shí),聚合物的濃度和同位素效應(yīng)對其濁點(diǎn)影響較大,聚合物的濁點(diǎn)隨著濃度的升高而降低,而在相同的濃度下,聚合物的濁點(diǎn)在重水中比一般的水中要低一些。
　　3.采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法合成了一系列不同分子量的窄分布