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本文的主要工作是合成含聚联烯链段的嵌段共聚物,并对所得到的嵌段共聚物进行表征。论文可以分为以下四个部分:
一含有聚联烯链段的疏水性三嵌段共聚物的制备
本部分的工作我们首先按照文献上的方法合成了偶氮-TEMPO类双官能团引发剂,先用偶氮基团引发苯基联烯基醚单体(POA)的自由基聚合制备了端基为TEMPO基团的聚联烯链(PPOA)结构的大分子引发剂,然后用TEMPO基团引发苯乙烯(St)的活性自由基聚合制备了聚苯乙烯-b-聚联烯-b-聚苯乙烯嵌段共聚物(PS-b-PPOA—b-PS)。在验证了双官能团引发剂制备含有聚联烯链段的嵌段共聚物的路线可行之后,我们又制备了一种偶氮-ATRP类的双官能团引发剂,先用偶氮基团引发联烯单体POA的自由基聚合制备了端基为ATRP引发基团的聚联烯链结构的大分子引发剂,然后用ATRP引发基团引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯的ATRP聚合制备了一系列含有聚联烯链段的三嵌段共聚物,并对几种单体的聚合动力学行为进行了研究和分析,证明大分子引发剂引发常见的几种乙烯基单体的聚合都是活性可控的。而且我们还对大分子引发剂和PMMA-b-PPOA-b-PMMA进行了耐老化性能的研究,证明大分子引发剂及嵌段共聚物在自由基及紫外光的条件下都是比较稳定的。
二含有聚联烯和聚甲基丙烯酸链段的两亲性三嵌段共聚物的合成及自组装行为的研究
本部分的工作我们首先以大分子引发剂引发甲基丙烯酸甲氧基甲酯(MOMMA)的ATRP聚合制备了一系列聚甲基丙烯酸甲氧基甲酯-b-聚联烯-b-聚甲基丙烯酸甲氧基甲酯(PMOMMA-b-PPOA-b-PMOMMA)结构的三嵌段共聚物,然后对PMOMMA链段进行水解从而得到一系列聚甲基丙烯酸-b-聚联烯-b-聚甲基丙烯酸(PMAA—b-PPOA-b-PMAA)结构的两亲性三嵌段共聚物。该两亲性共聚物可以形成一种多孔状的聚合物薄膜,有望在物质分离领域有所应用。以芘为荧光探针测定了样品的临界胶束浓度(CMC),利用透射电子显微镜(TEM)研究了它们在水溶液中的聚集形貌,并选定样品测定了其在不同pH值下的临界胶束浓度,并用TEM研究了其在不同pH值的水溶液中的聚集形貌。
三含有聚联烯和聚(N,N-二乙/甲基胺乙基甲基丙烯酸酯)链段的两亲性三嵌段共聚物的合成及其自组装行为的研究
本部分工作以大分子引发剂分别引发N,N-二乙基胺乙基甲基丙烯酸酯(DEMA)和N,N-二甲基胺乙基甲基丙烯酸酯(DMMA)的聚合,制备了两种具有离子浓度和pH值响应性的两亲性三嵌段共聚物。以N-苯基-1-萘胺(PNA)为荧光探针分别测定了它们在不同离子浓度、不同pH值条件下的水溶液中的临界胶束浓度,利用TEM研究了它们在不同条件下的水溶液中的聚集形貌。
四含有聚联烯和聚甲/乙基醚聚乙二醇甲基丙烯酸酯链段的刷形两亲性三嵌段共聚物的合成、自组装行为及其用于乳液聚合的研究
本部分工作以大分子引发剂分别引发大分子单体甲基醚聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMM)、乙基醚聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGEM)的聚合,得到两种具有离子浓度和温度响应性的梳状的两亲性嵌段共聚物。用紫外分光光度计测定了两种嵌段共聚物在四氢呋喃和水的混合溶剂中所形成的溶液在不同温度下的透光率,并用动态光散射粒径仪(DLS)测定了胶束粒子的流体力学粒径(Dh)随温度变化的趋势,然后以PNA为荧光探针测定了两种嵌段共聚物不同亲水链长的样品在纯水中以及PPEGMM-b-PPOA-b—PPEGMM在不同离子浓度的水溶液中的临界胶束浓度,利用TEM研究了它们在不同条件下的水溶液中的聚集形貌,另外以PPEGMM-b-PPOA-b-PPEGMM为乳化剂研究了其用于苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的乳液聚合,并研究了两种乳液的化学稳定性、机械稳定性和冻融稳定性,证明了该两亲性嵌段共聚物是一种优良的乳化剂。