端基含偶氮苯基团的PNIPAM的制备及其响应性能的研究

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1、学号：12101301常州大学硕士学位论文端基含偶氮苯基团的PNIPAM的制备及其响应性能的研究研究生蔡云祎指导教师蒋必彪薛小强学科、专业名称材料学研究方向聚合物合成化学2015年05月PreparationandbehaviorofthePNIPAMendcappedwiththeazobenzenegroupADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByCaiYun-Yi(MaterialsScience)DissertationSupervisor:Prof.JiangBi-biao

2、May，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复

3、印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要本论文以4-硝基苯酚为原料，通过取代、重氮偶合以及酯化反应等步骤成功制备了两种不同结构的偶氮苯化合物（C3H7O-AZO-Br、H-AZO-Br），分别以这两种偶氮苯化合物为引发剂，以异丙醇与水作溶剂、氯化亚铜（CuCl）/

4、三-(N,N-二甲基氨基乙基)胺（Me6TREN）为催化体系，通过原子转移自由基聚合（ATRP）方法引发异丙基丙烯酰胺o（NIPAM）聚合，25C下制备出含偶氮苯聚N-异丙基丙烯酰胺（C3H7O-AZO-PNIPAM、H-AZO-PNIPAM）。通过气相色谱（GC）、核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)和三检测体积排除色谱（TD-SEC）等方式对聚合物进行分析表征。结果表明，通过ATRP成功制备了分子量相近，不同偶氮苯结构的PNIPAM。通过紫外可见光分光光度计（UV-Vis）测试了两种聚合物的光致异构化性能，结果表明，这两种聚合物

5、都具有优异的光致异构化性能；进一步测定了这两种聚合物在紫外光照前后的最低临界溶解温度（LCST），C3H7O-AZO-PNIPAM溶液在紫外光照前后oLCST降低了5C，这是由于在紫外光照射后偶氮苯结构由反式向顺式转变，并且偶氮苯的取代基为疏水性的丙氧基，使得聚合物分子链与水分子之间的相互作用力发生很大的变化，疏水性更强，聚合物链之间的聚集能力更强导致的，而H-AZO-PNIPAM溶液LCST基本无变化。通过透射电子显微镜、动静态光散射仪分析了聚合物溶液紫外光照前后自组装o行为的变化，结果显示了20C时C3H7O-AZO-PNIPA

6、M在紫外光照后粒子尺寸由25nm增加到100nm，胶束形态由球形转变为棒状；H-AZO-PNIPAM基本无变化。以不同比例的二氧六环与水混合溶剂配制C3H7O-AZO-PNIPAM溶液，使用UV-Vis测试了C3H7O-AZO-PNIPAM混合溶剂溶液紫外光照前后的LCST，研究了二氧六环溶剂的加入对聚合物LCST的影响，结果表明：二氧六环是聚合物水溶液的一种共非溶剂（cononsolvent）。且随着混合溶剂中二氧六环体积含量的增加，C3H7O-AZO-PNIPAM溶液在紫外光照前后LCST的变化（ΔT）逐渐增大。通过TEM观察了

7、共非溶剂含量变化对聚合物光照前后自组装行为的影响，结果发现：当二氧六环体积含量较低时，C3H7O-AZO-PNIPAM聚集成球形，当紫外光照改变了聚合物的自组装行为使得聚合物聚集成更大的球形胶束，导致LCST降低。当二氧六环体积含量达到15%时，紫外光照前后聚合物自组装行为变化不大都是以絮状形态为主的胶束，LCST基本不变。继续增加二氧六环体积含量，紫外光照前后聚合物主要以球形状态存在，且LCST增大。关键词：偶氮苯；原子转移自由基聚合；聚N-异丙基丙烯酰胺；自组装；共非溶剂ABSTRACTInthisthesis,twoiniti

8、ators(C3H7O-AZO-Br,H-AZO-Br)withdifferentazobenzenestructuresweresynthesizedbysubstitutionreaction,esterificationreac