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1、設(shè)計(jì)、合成各種具有明確結(jié)構(gòu)的嵌段共聚物并且研究它們的物理化學(xué)性能,一直以來都是高分子科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在過去的十年里,活性/可控自由基聚合技術(shù)的飛速發(fā)展,為利用多種單體合成結(jié)構(gòu)、分子量可控及窄分子量分布的嵌段共聚物提供了極大的便利。主要包括引發(fā)-轉(zhuǎn)移-終止劑法(Initiator-Transferagent-Terminator,Iniferter)、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(Atom Transfer Radical Rolymeriza
2、tion,ATRP)和可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Radical Polymerization,RAFT)。RAFT聚合具有適合多種功能性單體、可在諸多溶劑中實(shí)施的優(yōu)點(diǎn),是活性自由基聚合中合成嵌段、星形等多種復(fù)雜結(jié)構(gòu)共聚物的有力工具。 本論文工作和主要結(jié)果如下: 1)RAFT試劑的合成采用Grignard試劑法合成了雙硫
3、酯——二硫代苯甲酸(1-苯基乙酯)(PEDB),采用一種較為簡(jiǎn)便的方法合成了三硫酯——S,S’-二(α,α’-二甲基-α”-乙酸)三硫代碳酸酯(BDATC),并通過紅外FTIR、<'1>H NMR、<'13>C NMR手段確認(rèn)其結(jié)構(gòu)。 2)RAFT細(xì)乳液法合成PMMA-b-PS及其自組裝的研究采用RAFT聚合,在細(xì)乳液體系中合成了分子量相對(duì)可控的聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯嵌段共聚物(PMMA-b-PS)及PMMA均聚物。用FTI
4、R、<'1>H NMR、GPC對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了表征。用TEM觀察了PMMA-b-PS/PMMA在選擇性溶劑四氫呋喃/環(huán)己烷中的自組裝行為,發(fā)現(xiàn)隨著均聚物含量的增加,膠束形態(tài)由規(guī)則的球形轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐魏筒灰?guī)則形態(tài)的混合物?;旌先軇┲兴臍溥秽暮恳矊?duì)膠束形態(tài)有所影響,隨著四氫呋喃含量的增加,膠束尺寸增大。 3) PVP-b-PMAA的合成及對(duì)CaCO<,3>結(jié)晶形態(tài)的影響采用RAFT法合成了雙親水嵌段共聚物聚乙烯吡咯烷酮-b-
5、聚甲基丙烯酸(PVP-b-PMAA),經(jīng)<'1>H NMR確認(rèn)其結(jié)構(gòu),由GPC測(cè)定其分子量為28800,分子量分布指數(shù)為1.42。然后用FTIR、XRD、SEM等手段研究了PVP及PVP-b-PMAA對(duì)CaCO<,3>結(jié)晶的影響,結(jié)果表明,二者調(diào)控下得到的CaCO<,3>晶體均為方解石結(jié)構(gòu),但是晶體形貌相差較大:不同濃度的PVP均聚物水溶液中形成的CaCO<,3>晶體均為片層結(jié)構(gòu);而PVP-b-PMAA的濃度對(duì)CaCO<,3>晶體形貌有
6、較大影響,隨著嵌段共聚物濃度的增加,菱形及層狀晶體數(shù)量減少,聚集晶體數(shù)量增多,共聚物的濃度增加到1.0 g/L時(shí),聚集晶體中間出現(xiàn)有孔洞。 4)PS-b-PAA的合成及對(duì)CaCO<,3>結(jié)晶形態(tài)的影響采用RAFT聚合,以三硫酯BDATC為鏈轉(zhuǎn)移劑,合成了兩親性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA),研究了PS-b-PAA水溶液中CaCO<,3>晶體的合成,得到了球形CaCO<,3>晶體,用FTIR、XRD、SEM
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