含PNIPAM鏈段多嵌段聚合物的合成、溶液和吸附行為研究.pdf

1、論文中采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法(ATRP)，以Br-PPO-Br為大分子引發(fā)劑，通過一步或兩步聚合反應(yīng)成功合成窄分子量分布的聚（N-異丙基丙烯酰胺）-聚（環(huán)氧丙烷）-聚（N-異丙基丙烯酰胺）(PNIPAM-PPO-PNIPAM)三嵌段聚合物。
　　通過微量差示掃描儀(Micro-DSC)對(duì)PNIPAMx-PPO36-PNIPAMx與PEO45-PNIPAMx兩個(gè)系列聚合物的溫敏行為研究發(fā)現(xiàn):對(duì)于PNIPAM鏈段長度較短的PNIP

2、AM15-PPO36-PNIPAM15三嵌段聚合物，只有一個(gè)低臨界溶解溫度(LCST)，大約為25℃，屬于PPO鏈段的LCST;對(duì)于PNIPAM鏈段長度較長的PNIPAM117-PPO36-PNIPAM117三嵌段聚合物，PNIPAM鏈段的相變占主導(dǎo)地位，只觀察到一個(gè)LCST為32.3℃;對(duì)于PNIPAM鏈段長度適中的PNIPAM33-PPO36-PNIPAM33和PNIPAM75-PPO36-PNIPAM75則觀察到了兩個(gè)LCST，分

3、別屬于PPO鏈段和PNIPAM鏈段。而對(duì)于PEO-PNIPAM兩嵌段聚合物體系，其中PEO鏈段親水，使得PEO-PNIPAM的LCST比PNIPAM均聚物的LCST相對(duì)提高，且PEO鏈段比例越大，其LCST越高。動(dòng)、靜態(tài)光散射(DLS&SLS)研究結(jié)果表明:在低溫環(huán)境下(20℃)，PNIPAMx-PPO36-PNIPAMx和PEO45-PNIPAMx體系都可觀察到大顆粒尺寸的聚集體存在，而此時(shí)PPO、PNIPAM、PEO鏈段理論上都是溶

4、于水的。這被認(rèn)為是嵌段之間的不相容性以及水分子與聚合物鏈段的氫鍵橋連作用而形成的松散聚集體。隨著溫度上升到PPO鏈段的LCST，PNIPAMx-PPO36-PNIPAMx三嵌段聚合物形成以疏水的PPO為核、親水的PNIPAM為殼的核-殼結(jié)構(gòu);溫度繼續(xù)上升到PNIPAM鏈段的LCST時(shí)，PNIPAMx-PPO36-PNIPAMx三嵌段聚合物形成的核-殼結(jié)構(gòu)進(jìn)一步坍塌收縮形成硬殼球結(jié)構(gòu)。PEO45-PNIPAMx兩嵌段聚合物體系的溶液行為又

5、稍有區(qū)別，溫度高于其LCST時(shí)，形成穩(wěn)定的核-殼結(jié)構(gòu)。
　　接著采用石英晶體微天平(QCM)研究PNIPAMx-PPO36-PNIPAMx三嵌段聚合物和PEO45-PNIPAMx兩嵌段聚合物于不同溫度中在疏水金電極表面的吸附行為，研究結(jié)果表明:1）吸附的速率常數(shù)隨PNIPAM鏈段長度增大而增大，卻隨溫度上升而下降。2)對(duì)于PNIPAM鏈段較長的PNIPAMx-PPO36-PNIPAMx(x=33，75，117)三嵌段聚合物和PEO

6、45-PNIPAMx(x=50，87)兩嵌段聚合物在其PNIPAM鏈段的LCST時(shí)都會(huì)發(fā)生異常的大量吸附現(xiàn)象。結(jié)合之前在PNIPAM-PEO-PPO-PEO-PNIPAM五嵌段聚合物的吸附研究中也發(fā)現(xiàn)五嵌段聚合物在PNIPAM鏈段的LCST處發(fā)生大量吸附現(xiàn)象，可以得出以下結(jié)論:對(duì)于含PNIPAM鏈段的PEO-PNIPAM、PNIPAM-PPO-PNIPAM和PNIPAM-PEO-PPO-PEO-PNIPAM嵌段聚合物體系，所觀察到的大量