在胶束溶液体系中铈盐引发制备双亲嵌段共聚物pstbpvp与其自聚集行为的分析

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1、万方数据图书分类号O631密级非密UDC硕士学位论文在胶束溶液中铈盐引发制备双亲嵌段共聚物PSt-b-PVP及其自聚集行为的研究许文梅指导教师（姓名、职称）高保娇教授博导申请学位级别工学硕士专业名称应用化学论文提交日期2011年1月4日论文答辩日期年月日学位授予日期年月日论文评阅人答辩委员会主席2011年1月4日万方数据原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本

2、人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：万方数据中北大学学位论文在胶束溶液体系中铈盐引发制备双亲嵌段共聚物PSt-b-PVP及其自聚集行为的研究摘要双亲嵌段共聚物的双亲性及其分子结构的微观相分离性使其具有许多独

3、特的物理化学性质和自聚集特性，在众多科技领域具有重要的应用。本文在胶束体系中采用铈盐引发的自由基聚合法合成了聚苯乙烯（PSt-OH）与N-乙烯基吡咯烷酮（PVP）的双亲嵌段共聚物PSt-b-PVP，研究了其自聚集行为。本文所采用的体系与方法尚鲜见文献报道，在双亲嵌段共聚物的制备领域有明显的新意。本研究首先采用过氧化氢-硫酸亚铁的氧化还原引发体系，使苯乙烯（St）在乳液聚合体系中进行均聚合，制得了含端羟基的聚苯乙烯（PSt-OH）；通过红外光谱（FTIR）、差示扫描量热（DSC）对PSt-OH的结构及热性能进行了表征；通过凝胶色谱（GPC）研究了PSt-OH的分子量及分子量分布

4、；用粘度法测定了PSt-OH的特性粘数[η]。然后将PSt-OH增溶于十二烷基硫酸钠的胶束溶液中，在硫酸铈铵的引发作用下，使水溶液中的NVP在PSt-OH端羟基部位发生嵌段共聚合，制得了双亲嵌段共聚物PSt-b-PVP。采用FTIR、1H-NMR、GPC、DSC等手段对嵌段共聚物的结构、分子量分布及热性能进行表征；采用紫外分光光度法（UV）测定共聚物中PVP的含量。研究结果表明：在Ce（Ⅳ）盐的氧化作用下，增溶于胶束中的端羟基聚苯乙烯端会在端基产生自由基，顺利地实现了NVP的嵌段共聚合反应，并且随着共聚合时间的延长，共聚物PSt-b-PVP大分子链中亲水嵌段PVP的含量不断增

5、大。采用表面张力法（环法）与芘荧光探针法测定法研究了PSt-b-PVP的自组装行为：（1）通过表面张力法测定嵌段共聚物PSt-b-PVP在水溶液的表面活性及临界聚集浓度（CAC），详细地探讨了PVP嵌段含量对CAC及γCAC的影响规律；（2）通过芘荧光探针法测定共聚物的CAC，探讨了不同PVP嵌段含量的PSt-b-PVP在水溶液中的疏水缔合性。实验结果表明：双亲嵌段共聚物在水介质中会自发发生聚集作用，且会使水溶液的表面张力降低；表面张力法与荧光探针法测定结果相一致：万方数据中北大学学位论文即随着共聚物PSt-b-PVP中PVP含量的增大，临界聚集浓度CAC增大；且CAC对应的

6、表面张力γCAC增高。关键词：双亲嵌段共聚物；聚苯乙烯；N-乙烯基吡咯烷酮；胶束聚合；硫酸铈铵；自聚集万方数据中北大学学位论文PreparationofAmphiphilicBlockCopolymerPSt-b-PVPbyInitiationofCeriumSaltinMicellarSolutionandtheStudyonitsSelf-AssemblyBehaviorAbstractTheamphipathicityandmicrocosmicsegregationofAmphiphilicblockpolymermakeitspecialonphysicochemi

7、calpropertyandself-assemblybehavior,greatlyusedonlotsofscienceandtechnologyfields.Inthemicellarsolution,freeradicalpolymerizationwasusedtopreparetheblockcopolymerofhydroxyl-terminated(PSt-OH)andN-vinylpyrrolidone(NVP),andstudyitsself-assemblybehavior.The