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《两亲性ps-b-peg嵌段共聚物刷的合成及响应行为》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、Vol.33高等学校化学学报No.122012年12月摇摇摇摇摇摇CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES摇摇摇摇摇摇2816~2821两亲性PS鄄b鄄PEG嵌段共聚物刷的合成及响应行为杨木泉,毛摇骏,董志鑫,王大鹏,姬相玲(中国科学院长春应用化学研究所,长春130022)摘要摇利用原子转移自由基聚合(ATRP)和点击化学(Click)反应,在硅基底上制备了聚苯乙烯鄄b鄄聚乙二醇(PS鄄b鄄PEG)两亲性嵌段共聚物刷.首先,利用ATRP方法在表面改性的硅片引发苯乙
2、烯单体(St)的聚合,得到PS鄄Br均聚刷,然后通过叠氮化钠(NaN)将均聚刷末端功能化为PS鄄N,再与炔基聚乙二醇甲醚(Alkynyl鄄33PEG)发生Click反应,得到PS鄄b鄄PEG嵌段共聚物刷.通过X射线光电子能谱(XPS)和接触角测量仪表征了聚合物刷的表面化学组成和表面亲疏水性质,证明在硅基底上接枝了嵌段共聚物刷.用原子力显微镜(AFM)观察了PS鄄b鄄PEG嵌段共聚物刷在不同溶剂处理后的形态结构变化,研究了其响应行为.关键词摇聚苯乙烯鄄b鄄聚乙二醇嵌段共聚刷;原子转移自由基聚合;点
3、击化学反应;响应行为中图分类号摇O631.4摇摇摇摇文献标识码摇A摇摇摇摇doi:10.7503/cjcu20120114聚合物刷是指聚合物分子链的一端连接于表面或界面而形成的特殊高分子结构.随着接枝密度的增加,聚合物刷内部的渗透压增大,迫使聚合物链呈伸展状态以避免链与链之间的重叠,从而形成刷[1,2]构象.聚合物刷能有效地改变材料表面的化学和物理性能,广泛应用于胶体稳定和润滑、智能表[3~9]面、细胞吸附、生物材料及化学传感器等领域.目前,原子转移自由基聚合(ATRP)已经成功用于[10~12
4、][13]多种嵌段共聚物的制备及表面修饰.Yu等以2鄄乙烯基吡啶(2VP)和丙烯酸叔丁酯(tBA)为单[14]体,通过ATRP法制备了Si/SiO/P2VP鄄b鄄PtBA嵌段共聚刷.Matyjaszewski等以苯乙烯和丙烯酸叔2丁酯为单体,通过ATRP法制备了Si/SiO/PS鄄b鄄PtBA,并通过PtBA的水解得到Si/SiO/PS鄄b鄄PAA嵌22[15]段刷.叠氮/炔基的Click反应具有高效率、高选择性及对端基官能团良好的耐受性而备受关[16~18]注.利用ATRP和Click反应相结
5、合的方法,可以构建不同拓扑结构的聚合物,如梳状高分[19][20][17]子、H状高分子及星状高分子等.本文利用ATRP和Click反应相结合的方法,制备了Si/SiO/PS鄄b鄄PEG嵌段共聚物刷,并研究了其用不同溶剂处理后的响应行为.21摇实验部分1.1摇试剂与仪器五甲基二乙烯三胺(PMDETA,N,N,N忆,N义,N义鄄pentamethyldiethylenetriamine)、聚乙二醇甲醚(M=5000)、琢鄄溴异丁酰溴(BIBB)、2鄄溴鄄2鄄甲基丙酸乙酯(EBIB)、(3鄄氨丙基)
6、三甲氧基硅烷(APT鄄wMS)、氢化钠(NaH)、氢化钙和丙炔溴为Aldrich公司产品;苯乙烯单体(St)﹑N,N鄄二甲基甲酰胺(DMF)﹑甲苯、溴化铜(CuBr)﹑溴化亚铜(CuBr)、叠氮化钠(NaN)﹑三乙胺﹑四氢呋喃、二氯甲23烷、无水硫酸镁和碳酸氢钠为上海国药集团化学试剂有限公司产品.苯乙烯单体用质量分数为5%的氢氧化钠水溶液处理3次后水洗至中性,然后用无水硫酸镁干燥过夜,抽滤后减压蒸馏;溴化亚铜用乙酸提纯,乙醇洗涤后,真空干燥;DMF用氢化钙干燥过夜,减压蒸馏;甲苯和三乙胺分别用钠
7、和二苯甲酮回流直至溶液变蓝.单面抛光硅片Si(111)购于上海合晶硅材料有限公司.首先将硅片切割成2郾0cm伊2郾0cm大小,置于“Piranha冶溶液(体积分数为98%硫酸与30%双氧水按体积比70颐30混合)中于100益加热1郾5h.用大量去离子水反复冲洗,超声振荡20min后,氮气吹干,备用.DSA10鄄MK2接触角测定仪(德国Bruker公司);ESCALAB250X射线光电子能谱仪(英国热电公收稿日期:2012鄄02鄄13.基金项目:国家自然科学基金(批准号:50633030,5062
8、1302,5921062)资助.联系人简介:姬相玲,女,博士,研究员,博士生导师,主要从事高分子溶液和链结构研究.E鄄mail:xlji@ciac.jl.cn摇No.12摇杨木泉等:两亲性PS鄄b鄄PEG嵌段共聚物刷的合成及响应行为2817司);5500SPM原子力显微镜(美国安捷伦公司);UVISELER变角椭偏仪(法国JobinYvon公司).1.2摇单炔基封端PEG(Alkynyl鄄PEG)的合成参照文献[21]方法,称取18g聚乙二醇甲醚,溶于180mL60益甲苯中,用油水分离器除去痕量
