基于PEO的ABC型兩親性三嵌段共聚物的合成.pdf

1、具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的兩親性共聚物的設(shè)計與合成是目前高分子合成研究中的熱點(diǎn)之一。由于活性聚合技術(shù)的發(fā)展,特別是通過活性自由基聚合與離子型聚合相結(jié)合,人們能設(shè)計合成出各種線形和非線形結(jié)構(gòu)(梳形,星形,樹枝狀,超支化等)的共聚物。新型ABC型三嵌段共聚物一直是高分子研究中的熱點(diǎn),尤其是兩親性及功能性三嵌段共聚物在自組裝等方面具有廣泛的應(yīng)用。通常在所合成的各種ABC型三嵌段共聚物中,聚環(huán)氧乙烷(PEO)是其中最常見的一個組成部分。
　　這是由于

2、PEO既能很好的溶于水,又能溶于大部分的有機(jī)溶劑,所以人們在設(shè)計合成各種兩親性或官能性三嵌段共聚物時都偏向于采用不同方式引入PEO分子鏈。對于兩親性多嵌段共聚物,其合成也都采用的是傳統(tǒng)的大分子之間的縮合反應(yīng)。如何采用活性聚合技術(shù)來合成這些具有新型結(jié)構(gòu)的兩親性共聚物,對高分子合成化學(xué)來說仍然是個挑戰(zhàn)。
　　本文中通過綜合運(yùn)用不同的活性聚合方法,合成了PEO在不同位置的ABC型三嵌段共聚物,并初步研究了PEO位置對三嵌段共聚物的性能的

3、影響,據(jù)我們所知目前這方面的研究還較少。本論文通過結(jié)合陰離子聚合,配位-插入開環(huán)聚合,原子轉(zhuǎn)移自由基聚合,氮氧穩(wěn)定自由基聚合,成功合成出了PEO在不同位置的三嵌段共聚物mPEO-b-PCL-b-PS和PS-b-PEO-b-PCL。
　　主要結(jié)果如下:
　　1.設(shè)計合成了ABC型兩親性三嵌段共聚物mPEO-b-PCL-b-PS。以一縮二乙二醇單甲醚鉀為引發(fā)劑,采用陰離子聚合的方法,使環(huán)氧乙烷(EO)聚合,得到單羥基的聚環(huán)氧乙烷

4、(mPEO)。利用此mPEO為大分子引發(fā)劑,辛酸亞錫(Sn(Oct)2)為催化劑,來引發(fā)ε-己內(nèi)酯進(jìn)行配位—插入開環(huán)聚合,制備了兩嵌段共聚物mPEO-b-PCL。再以二溴異丁酰溴對所得到的兩嵌段共聚物的末端羥基進(jìn)行酯化,得到適合于原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的大分子引發(fā)劑mPEO-b-PCL-Br。最后,再在溴化亞銅和N,N,N′,N″,N″-五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)存在下以mPEO-b-PCL-Br引發(fā)苯乙烯(St)進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基

5、聚合(ATRP),得到目標(biāo)三嵌段共聚物mPEO-b-PCL-b-PS,對此過程進(jìn)行了動力學(xué)研究,證明了該聚合符合活性聚合特征,該聚合過程是可控的。對實驗中目標(biāo)三嵌段共聚物和中間產(chǎn)物進(jìn)行了表征。
　　2.設(shè)計合成了ABC型兩親性三嵌段共聚物PS-b-PEO-b-PCL。首先以4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(HTEMPO)和二苯甲基鉀(DPMK)為引發(fā)劑,利用陰離子聚合的方法,使環(huán)氧乙烷(EO)開環(huán)聚合,得到一端帶有2,

6、2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)一端帶有羥基的聚環(huán)氧乙烷預(yù)聚物(TEMPO-PEO)。再利用TEMPO-PEO上TEMPO自由基為自由基捕捉劑,在過氧化苯甲酰(BPO)引發(fā)下調(diào)控苯乙烯(St)進(jìn)行氮氧穩(wěn)定自由基聚合(NMP),得到兩嵌段的共聚物PS-b-PEO。最后以兩嵌段共聚物PS-b-PEO為大分子引發(fā)劑,辛酸亞錫Sn(Oct)2為催化劑,來引發(fā)ε-己內(nèi)酯進(jìn)行配位—插入開環(huán)聚合,得到目標(biāo)三嵌段共聚物PS-b-PEO-b-