两亲性嵌段共聚物的合成及自组装

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1、中山大学硕士学位论文两亲性嵌段共聚物的合成及自组装姓名：袁丹申请学位级别：硕士专业：高分子化学与物理指导教师：祝方明20100601两亲性嵌段共聚物的合成及自组装摘要两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装可以形成具有疏水核．亲水壳的高分子胶束，在药物缓释、分离、纳米材料和催化等方面具有潜在的应用前景，在化学界对两亲性嵌段共聚物的研究正受到广泛的关注。本文通过开环聚合(ringopeningpolymerization，ROP)，设计合成了两亲性星形和线形嵌段共聚物。探索了目标产物在选择性溶剂水中的自组装胶束化行为和结构，并研究了结晶性嵌段在自组装

2、结构中的受限结晶现象。本论文的主要研究工作如下：l、合成了新型两亲性星形嵌段共聚物聚乙烯．扣(聚环氧乙烷)劫．聚己内酯(PE．b．(PEO)2．b．PCL)。用已合成的带“活性”羟基的三臂星形嵌段共聚物PE-b．(PEO)2．OH为引发剂，甲苯为溶剂，在辛酸亚锡(Sn(Oct)2)的存在下，利用羟基官能团引发8-CL单体进行ROP，得到四臂星形嵌段共聚物PE．b．(PEo)2．髓PCL。采用GPC、1HNMR对产物结构进行了表征；经动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)分析，星形嵌段共聚物在选择性溶剂水中自组装形成核．

3、壳结构的球形纳米胶束，其直径为90．1l0nm。2、合成了两亲性线形嵌段共聚物PEO．b．PCL。以端甲基PEO为引发剂，运用ROP法引发8．CL单体本体聚合(120℃)，制备出了线形嵌段共聚物PEO．b．PCL，产率72．5％。通过GPC、1HNMR表征了目标产物的结构，终产物为PE0113-b．PCL80。通过瑞利散射(I埯)研究其在选择性溶剂水中形成胶束的结晶核的结晶行为，采用DLS测定胶束粒径随温度的变化，使用TEM观察纳米胶束的微观结构和形貌，以及利用DSC探讨胶束的结晶行为。研究结果表明，两亲性PCL．b．PEO在水中形成核一壳球形

4、纳米胶束，并随温度的升高和降低，胶束粒径变化幅度不大，但胶束核中PCL嵌段的结晶受到一定程度的限制。关键词：两亲性嵌段共聚物；星形嵌段共聚物；二元嵌段共聚物；开环聚合；聚环氧乙烷；聚己内酯；聚乙烯；自组装；受限结晶SynthesisandSelf-assemblyofAmphiphilicBlockCopolymersAbstractPolymermicelles，formedbyself-assemblyofamphiphilicblockcopolymersinselectivesolvent，havebeene赋ensiVelyinves

5、tigatedfortheirpotentialapplicationsindrugdelivery,separation,nanomaterialsandcatalysisfields．Inthisthesis，thesynthesisandself-assemblypropertiesofamphiphilicfour-armstar-shapedandlinearb10ckcopolymersareinvestigated．Theessentialresultsobtainedareshowedasfollows：1．Anovelamph

6、iphilic4-armstarblockcopolymersbasedonpolyethylene(PE)，poly(ethyleneoxide)(PEO)，andpoly(￡-caprolactone)(PCL)Wassuccessivelysynthesizedbyring-openingpolymerization(ROP)of8-caprolactone0一CL)inthepresenceofcatalyststannousoctoate(Sn(Octh)，llSillgobtainedbearinghydroxylgroupthre

7、e-arnlstarblockcopolymers，PE-b-(PEG)2asthemacroinitiator,andtolueneasthesolvent．ThestructureofthepolymerWascharacterizedby1HNMRandGPC．Itsabilitytoself-assembleintosphericalmicellesinaqueoussolutionwasinvestigatedusiIlgavarietyofexperimentaltechniques，includingdynamiclightsca

8、ttering(DLS)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，andatomicforcemicroscope(A