双亲性无规共聚物的合成及其自组装研究

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1、摘要题名：双亲性无规共聚物的合成及其自组装研究硕士研究生姓名：朱丽芳导师姓名；刘晓亚教授专业名称：材料学本文通过自由基溶液聚合和大分子单体技术分别合成了无规共聚物P(St-co．AA)和无规类接枝共聚物PSt．g．PAA，并研究了这两类聚合物在溶液中的自组装行为。在二氧六环介质中，通过自由基溶液共聚，合成了一系列组成不同的双亲性无规共聚物聚(丙烯酸．CO．苯乙烯)(P(St-co-AA))，用核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和示差扫描量热(DSC)等方法对P(St-co．AA)的结构参数进行了表征。在选择性溶剂(二氧六环／

2、水)中，对一系列组成不同的P(St-co．AA)进行白组装，制得粒径不同的P(St．co-AA)胶束。用紫外分光光度计(uV)、激光光散射仪(DLS)、透射电镜(TEM)，扫描电子显微镜(SEM)等研究TP(St-co．AA)在水溶液中的胶束化行为。研究表明，P(St-co-从)在选择性溶剂(二氧六环，水)中可实现自组装，形成规则球状胶束。P(St．CO．AA)中AA的含量及胶束化条件的改变对P(St-co．AA)胶束的形成、胶束流体动力学半径<‰)和临界聚集水含量(cwc)均有影响。利用荧光探针技术研究了其在水溶液中的胶束化行为，进一步

3、的研究表明：P(St-co—AA)胶束可对水中存在的多环芳香化合物芘进行有效地吸附、分离和回收。用a．溴代丙酸乙酯(EPN．Br)作为小分子引发剂，以氯化亚铜(CuCI)和N，N，N’，N”，N”一五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)作为催化体系，制得末端带有Br原子的大分子引发剂(PtBA-Br)。在此基础上，以PtBA-Br作为大分子中间体，溶剂／催化剂为醋酸乙酯／1，8．2．氮双环[5．4．0】-7-十一烯(DBU)l，使其末端的Br原子与丙烯酸(CH2=CHCOOH)进行亲核取代反应，从而在聚丙烯酸叔丁酯末端引入C=C双键，得到了丙

4、烯酸封端的疏水性大分子单体AA—PtBA，通过FTIR，1H-NMR，GPC对产物的结构和分子量进行了表征。在二氧六环介质中，将丙烯酸封端的大分子单体和苯乙烯以一定比例共聚得到了PSt-g．PtBA接枝共聚物，通过三氟乙酸对叔丁基的选择性水解作用，最终得到了PSt-g．PAA的双亲性接枝共聚物。通过FTIR，1H-NMR，GPC对产物的结构和分子量进行了表征。将水解得到的Pst-g．PAA的双亲性接枝共聚物在水／DMF的选择性溶剂中自组装，TEM结果表明，聚合物在水溶液中能形成规则球状胶束，且水含量、羧基含量对胶束的粒径及临界聚集水含量有

5、影响，盐浓度对聚合物的临界胶束浓度也有一定影响。江南大学硕士学位论文关键词；双亲性；无规共聚物；接枝；大分子单体；自组装；丙烯酸；苯乙烯；丙烯酸叔丁脂nTitle：StudyonSynthesisandSelf-assemblyoftheAmphiphiHcRandomCopolymersGraduatestudent’sname：ZhuLifangTutor’sname：LiuXiaoyaProfessorMajor：MaterialScienceAbstractInthispaper,theamphiphilierandomcopol

6、ymerpoly(styrene-CO-acrylicacid)(P(st．co—AA))andthegraftcopolymerPSt-g·PAAwererespectivelysynthesizedbysolutionpolymereizationandthemacromolecularmacromonomertechnique．AseriesofP(St-co．AA)copolymersweresynthesizedbyfreeradicalpolymerizationindioxaneandweTecharacterizedbym

7、eansofFTIl乙1H-NMlLGPCandDSC．nemicellesolutionsofPrSt．co．AA)werepreparedintheselectivesolventdioxane／H20byself-assembly．ThemicellizationactionofP(St-co-AA)werestudiedbymeansofDLS，TEM．SEM．TheresultsshowedP(St．CO-AA)Callbeself-assembledintoregularspheremicelles．ContentofAAin

8、therandomcopolymerP(St-CO-AA)andconditionsofmicellizationhaveeffectionsoncriticalwatercontent(CW