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聚合物分子刷的制备及表征

作　者: 司甲清
导　师: 高勇
学　校: 湘潭大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 聚合物分子刷自组装自由基聚合 Click反应
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

聚合物分子刷独特的形态赋予其在纳米材料、药物的控制和释放、生物传感器等方面具有广泛的潜在应用价值,近年来有关聚合物分子刷的制备与性能研究备受研究者们青睐。本论文基于"grafting through"制备策略,在大分子单体自组装形成的胶束聚集体表面进行自由基聚合合成高接枝密度、大尺寸的聚合物分子刷。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对合成的化合物结构及聚合物分子刷的形态进行了表征。论文的研究工作主要包括以下几个方面：(1)大分子单体的合成。合成出含炔基的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合链转移剂S-乙基-S’-(2-丙炔醇酯-异丙基)三硫羧酸酯(AEMP)及端基带有羟基的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂2-溴-2-甲基丙酸乙二醇酯(HEBIBr),然后分别采用RAFT聚合方法和ATRP方法合成出端基带有炔基的温敏型两嵌段共聚物PDMA-b-PNIPAM(≡-PDMA-b-PNIPAM)及端基带有羟基的两亲性嵌段共聚物PS-b-PAA(HO-PS-b-PAA)。嵌段共聚物大分子单体的制备利用叠氮基团与炔基之间的"Click"反应以及羟基与酰氯的酯化反应完成。通过用1HNMR、FTIR、GPC和MALDI-TOF MS对合成出的大分子单体的结构进行表征。(2)大分子单体的胶束化行为研究及组装体结构参数的表征。研究了所合成的大分子单体在外界环境条件(如温度、溶剂)发生变化时自组装行为,并采用激光光散射仪(DLS)、TEM对所制备的大分子单体的自组装行为进行了研究,对形成的聚集体的结构参数和形貌进行了表征。(3)聚合物分子刷的制备及表征。在大分子单体自组装形成聚集体的溶液中,采用常规自由基聚合方法制备聚合物分子刷。采用AFM、TEM对聚合物分子刷的结构进行表征。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章文献综述  9-22
  1.1. 聚合物分子刷结构和性能  9-10
  1.2. 聚合物分子刷的制备方法  10-16
    1.2.1. 化学途径  10-16
    1.2.2. 物理途径  16
  1.3. 聚合物分子刷的应用研究  16-17
  1.4. 本论文研究的目的、内容和意义  17-18
  参考文献  18-22
第2章全亲水性聚合物分子刷的制备和表征  22-39
  2.1. 前言  22
  2.2. 实验部分  22-25
    2.2.1. 主要原料  22-23
    2.2.2. 链转移剂S-乙基-S'-(2-丙炔醇酯-异丙基)三硫羧酸酯(AEMP)的合成  23
    2.2.3. 两嵌段共聚物PDMA-b-PNIPAM的合成  23-24
    2.2.4. 甲基丙烯酸叠氮乙酯(AzEMA)的合成  24
    2.2.5. 温敏型大分子单体的合成  24
    2.2.6. 聚合物分子刷的制备  24-25
    2.2.7. 分析测试  25
  2.3. 结果与讨论  25-36
    2.3.1. 端炔基PDMA-b-PNIPAM的合成  25-29
    2.3.2. 大分子单体的合成  29-33
    2.3.3. 温敏型大分子单体胶束化行为的研究  33-34
    2.3.4. 胶束表面聚合制备聚合物分子刷  34-36
  2.4. 小结  36-37
  参考文献  37-39
第3章两亲性聚合物分子刷的制备和表征  39-48
  3.1. 前言  39
  3.2. 实验部分  39-41
    3.2.1. 主要原料  39-40
    3.2.2. 2-溴代异丁酸乙二醇酯(HEBIBr)的制备  40
    3.2.3. 端羟基聚苯乙烯-b-聚丙烯酸叔丁酯(HO-PS-b-PtBA)聚合物的合成  40
    3.2.4. HO-PS-b-PAA聚合物的合成  40
    3.2.5. 两亲性PS-b-PAA大分子单体的合成  40-41
    3.2.6. 两亲性聚合物刷的制备  41
    3.2.7. 分析测试  41
  3.3. 结果与讨论  41-47
    3.3.1. 两亲性大分子单体的合成  41-45
    3.3.2. 两亲性大分子单体在选择性溶剂中自组装行为研究  45-46
    3.3.3. 聚合物分子刷的制备  46-47
  3.4. 小结  47
  参考文献  47-48
总结与展望  48-50
致谢  50-51
攻读硕士学位期间发表论文情况  51

聚合物分子刷的制备及表征

内容摘要

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