新的叠氮单体的合成、聚合反应及叠氮聚合物的应用研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文新的叠氮单体的合成、聚合反应及叠氮聚合物的应用研究姓名：李光申请学位级别：博士专业：高分子化学与物理指导教师：白如科20100427体在室温聚合条件下，没有发生叠氮基团与不饱和双键的环加成副反应。3.以工业级试剂为原料，与叠氮钠反应合成了一种新的烯丙基类叠氮单体—2-氯烯丙基叠氮。由于存在烯丙基结构，它不易进行自由基均聚反应，但以传统的氧化还原体系（过氧化苯甲酰/N,N-二甲基苯胺）为引发剂，成功实现了2-氯烯丙基叠氮与丙烯酸甲酯的室温RAFT共聚合。实验结果表明，聚合物的分子量可控，分子量分布较窄，且

2、叠氮含量可调。以该叠氮聚合物为反应物，通过与丙烯酸六氟丁酯的室温RAFT嵌段共聚反应和与端炔基聚乙二醇单甲醚的点击化学反应，分别合成了含叠氮含氟两嵌段共聚物和两亲性接枝共聚物。此外，利用合成的叠氮共聚物在常温下经紫外光辐照成功实现了对玻璃片的表面改性。4.研究了聚（甲基丙烯酸-4-叠氮苯酯-co-丙烯酸甲酯）在有机溶剂中对于多壁碳纳米管的分散作用。结果显示，借助超声波的作用，叠氮共聚物能将多壁碳纳米管有效地分散于有机溶剂中，形成稳定的叠氮聚合物-多壁碳纳米管复合物分散液。采用透射电镜、热重分析、拉曼光谱和紫外可见光谱对复合材料进行

3、了表征，并将复合材料分散液通过浸涂法对棉布进行了表面改性研究。经紫外光辐照后，叠氮聚合物将多壁碳纳米管以共价键的形式固定于棉纤维表面，形成了微纳结构，因此，改性棉布表面从亲水性转变为超疏水性（154°）。由于多壁碳纳米管以共价键形式连接到棉布表面，超疏水棉布显示出高稳定性及耐化学腐蚀性。5.采用室温RAFT聚合成功合成了含亲水性聚乙二醇链、疏水性聚丙烯酸六氟丁酯链段的两亲性三嵌段叠氮共聚物，并利用此叠氮共聚物通过浸涂法和紫外光辐照，对棉布进行了表面改性研究。由于是两亲性嵌段共聚物，聚乙二醇易于吸附到棉纤维表面，而疏水、且表面能低的

4、含氟链段会富集于表层，因此，改性后的棉布显示出超疏水性（155°）。因为聚合物链以共价键形式接枝到了棉布表面，超疏水棉布表现出高稳定性和耐化学腐蚀性。6.通过RAFT聚合合成了中间段为亲水性聚乙二醇、两端为聚乙烯基苄基叠氮的ABA型三嵌段两亲性叠氮共聚物，然后经炔丙基咔唑与叠氮共聚物的点击反应，合成了具有荧光特性的两亲性三嵌段共聚物。通过GPC、核磁共振氢谱和红外光谱表征证明了所合成的共聚物具有精确的结构。由于聚合物具有两亲性，II它在水与四氢呋喃的混合溶剂中组装形成新颖的杯状囊泡。同时发现，与该共聚物在有机良溶剂中的荧光强度相比

5、，所形成的囊泡在水中的荧光强度更强，表现出典型的聚集诱导荧光增强效应。关键词：叠氮聚合物可逆加成断裂-链转移聚合氧化还原引发剂室温聚合点击化学表面改性超疏水两亲性共聚物自组装IIIAbstractAbstractAzidegroupsarehighenergygroupsandreactivegroups,whichcanbetransformedintoavarietyoffunctionalgroups.Sothechemistryofazideshasattractedgreatattentionofchemists,and

6、organicazideshavebecomeveryusefulintermediatesinsyntheticchemistry.Withthedevelopmentofthepolymerscience,thesynthesisandapplicationoftheazidepolymershavealsoattractedmuchinterestofpolymerscientists,andsynthesismethodsweregotridofthestaleandbroughtforththefresh.Azidepo

7、lymersareusedwidelyashighenergeticmaterials,cross-linkingmaterialsandthematerialsforsurfacemodification.Attheearlierdevelopmentstage,azidepolymerswerecommonlypreparedbychemicalmodificationofpolymersorbycationicring-openingpolymerizationofcyclicetherazides.However,thes

8、eapproacheshavesomedisadvantages,azidecontentinthepolymerproducedbychemicalmodificationcouldn’tbecontrolledverywell,andionic