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香豆素类光敏聚合物及支化聚合物的合成与研究

作　者: 舒巧珍
导　师: 江金强；刘晓亚
学　校: 江南大学
专　业: 材料学
关键词: 香豆素光敏聚合物星形聚合物支化聚合物巯基链转移
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 63次
引　用: 2次
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内容摘要

本论文总共分为两大部分,第一部分内容为：香豆素类光敏聚合物的合成与性能研究,1)：设计、合成了含二硫键的香豆素衍生物(C-S-S-C),并以其与三丁基膦/水的复合体系为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,自由基聚合法制备了链端含香豆素光敏感基元的双亲性遥爪聚N-异丙基丙烯酰胺(C-PNIPAAm); 2):设计、合成了含三个溴原子ATRP引发点的引发剂(C-Br3),以甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)、苯乙烯(St)为单体合成了两种双亲性光敏星形聚合物——聚(甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯)C-(PDMAEMA)3和聚苯乙烯-b-聚(甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯)C-(PSt-b-PDMAEMA)3。用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见光分光光度计(UV-vis)、凝胶渗透色谱仪(GPC)、液相质谱联用仪(LC-MS)和核磁共振仪(’H-NMR)对C-S-S-C、C-Br3及其中间产物以及三种聚合物进行结构表征,并对三种聚合物胶束的光敏性能、形态大小及光控释放行为进行研究。结果表明,C-PNIPAAm在水中可以自组装成胶束,且可通过光开关来控制水溶液中胶束的形态,因香豆素基元的可逆光二聚作用,经波长为365nm紫外光照射后形成中空球状结构,再经波长为254nm紫外光照射后由于二聚体中四元环的断裂而又重新形成最初的胶束结构,用动态激光光散射仪(DLS)和透射电镜(TME)可对这种纳米聚集体形态变化的现象进行跟踪监测。结果表明,在第一个光照循环中30-50 nm直径的胶束,经光照后可形成直径在200-350 nm之间的大囊泡结构,而经光解交联后又重新形成直径为30-50 nm的胶束结构；以荧光素为疏水性分子,当对包覆有荧光素的聚合物胶束溶液进行波长大于310 nm的紫外光照时,端基的香豆素基元发生光二聚,胶束结构发生改变,使得胶束中疏水荧光素有效地释放到水中,且DLS表明胶束的平均半径从56.6 nm增大到101.0nm。另外,经初步研究,C-(PDMAEMA)3和C-(PSt-b-PDMAEMA)3两种聚合物的胶束也表现出较优良的光响应性能。第二部分内容为：支化聚合物合成新方法的探索,设计、合成了含二硫键的苯乙烯单体(St-S-S-St),并以其为支化单体、苯乙烯(St)为聚合主单体,二氧六环为溶剂,AIBN为引发剂,在三丁基膦/水存在下,自由基聚合法合成了系列支化聚苯乙烯BPSt.用FT-IR,1H-NMR, GPC,三检测器、差示扫描量热仪(DSC)等对聚合物进行一系列结构和性能的表征。结果表明,随着聚合时支化单体加入量的增加,聚合物的重均分子量Mw逐渐增加,而其Tg呈下降趋势,说明通过该方法可成功引入支化结构。另外,通过该方法合成了支化的聚N-异丙基丙烯酰胺BPNIPAAm。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-25
  1.1 前言  7
  1.2 香豆素类光敏聚合物的概述  7-14
    1.2.1 香豆素类化合物及其光二聚反应  7-8
    1.2.2 聚合物中的光可逆  8-14
    1.2.3 结论与展望  14
  1.3 聚合物胶束的概述  14-16
    1.3.1 聚合物胶束的制备  15
    1.3.2 聚合物胶束的表征及应用  15-16
  1.4 超支化聚合物的概述  16-23
    1.4.1 超支化聚合物合成方法及应用的发展  16-22
    1.4.2 结论与展望  22-23
  1.5 立题依据  23-25
第二章双亲性光敏感遥爪聚合物C-PNIPAAm的 #19合成与性能研究  25-47
  2.1 引言  25
  2.2 实验部分  25-29
    2.2.1 实验试剂  25
    2.2.2 实验仪器与设备  25-26
    2.2.3 实验步骤  26-29
    2.2.4 表征  29
  2.3 结果与讨论  29-46
    2.3.1 C-S-S-C的结构表征  29-31
    2.3.2 C-PNIPAAm的结构表征  31-32
    2.3.3 聚合物光可控纳米聚集体的形成  32-33
    2.3.4 C-PNIPAAm的光谱性能  33-35
    2.3.5 临界胶束浓度(CMC)的测定  35-36
    2.3.6 365nm和254nm交替光照下聚合物的可逆光二聚响应  36-38
    2.3.7 光照条件对香豆素基元光交联度的影响  38-39
    2.3.8 不同光交联度下聚合物纳米聚集体的粒度测试和TEM分析  39-43
    2.3.9 聚合物胶束对荧光素客体的负载与光控释放研究  43-46
  2.4 本章小结  46-47
第三章 ATRP法合成光敏感星形聚合物  47-63
  3.1 引言  47-48
  3.2 实验部分  48-53
    3.2.1 实验试剂  48
    3.2.2 实验仪器与设备  48-49
    3.2.3 实验步骤  49-52
    3.2.4 表征  52-53
  3.3 结果与讨论  53-61
    3.3.1 三臂ATRP引发剂C-Br_3的结构表征  53-54
    3.3.2 C-(PDMAEMA)_3的结构表征  54-56
    3.3.3 C-(PSt-b-PDMAEMA)_3的结构表征  56-58
    3.3.4 C-(PDMAEMA)_3胶束CMC的测定及其性能研究  58-59
    3.3.5 C-(PSt-b-PDMAEMA)_3胶束制备及其性能研究  59-61
  3.4 本章小结  61-63
第四章新型巯基链转移支化聚合法初探  63-73
  4.1 引言  63-64
  4.2 实验部分  64-66
    4.2.1 实验试剂  64
    4.2.2 实验仪器与设备  64
    4.2.3 实验步骤  64-66
    4.2.4 表征  66
  4.3 结果与讨论  66-72
    4.3.1 含二硫键苯乙烯单体(St-S-S-St)的合成  66-67
    4.3.2 支化聚苯乙烯BPSt的合成及性能研究  67-70
    4.3.3 支化聚N-异丙基丙烯酰胺BPNIPAAm的结构表征  70-72
  4.4 本章小结  72-73
第五章结论与展望  73-75
致谢  75-77
参考文献  77-83
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文  83

香豆素类光敏聚合物及支化聚合物的合成与研究

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