功能化聚N-异丙基丙烯酰胺水溶性高分子材料的制备及性能研究.pdf

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1、分类号UDC：密．．级：卫至煎缩号：!t。t＼功能化聚Ⅳ一异丙基丙烯酰胺水溶性高分子材料的制备及性能研究SynthesisandCharacterizationofFunctionalWater-SolublePolymerMaterialsBasedOnPoly(N-isopropylacrylamide)学位授予单位及代码：量墨型王盔芏(jQ18盟学科专业名称及代码：挝整塑堡皇丝芏fQ8Q5Q!)研究方向：功能直分子挝魁合成及应用指导教帅：丝鲎熬塑论文起止时间：垫盟旦二垫12量申请学位级别：堙—±研宄生：陶祥东．j一．j：．‘．巳一

2、、1，●_『长春理工大学博士学位论文原创性声q本人郑重声明：所呈交的博士学位论文，《功能化聚Ⅳ_异丙基丙烯酰胺水溶性高分子材料的制各及性能研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包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，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：避1吐年—￡月业日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定一印：研宄生

3、在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属长春理工大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为长春理工大学。同意长春理工大学保存并使用学位论文：同意长春理工大学向国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社、中国科学信息研究所送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。(涉密论文在解密后遵守此规定)论文涉密情况约定：(打“√”选择)口本论文非涉密论文。口本论文属于涉密论文．在——年解密后使用本授权书。作者签名：lⅪ丛导师签名垄垒年—￡月—，上13j曼lz年』』二出日。l：一I摘要聚^L异丙基丙烯酰胺(PNI

4、PAM)是一种具有温度敏感性的聚合物，由于其最低临界溶解温度(LCST)为32"C，与人体体温接近而引起人们的广泛关注。但是，对含有PNIPAM链段结构可控的双重或者多重环境响应性聚合物研究较少．这主要是由于PNIPAM不易作为大分子引发剂以及NIPAM单体活性不高。基于此点．本论文利用虽近几年备受关注的原子转移自由基聚合(ATRP)、点击化学(ClickChemistry)等手段制各了二嵌段、三嵌段和末端含有功能性基团的PNIPAM，所合成的聚合物都是水溶性的．并且研究了聚合物水溶液的最低临界溶解温度(LCST)受不同链段的影响规律。

5、另外，设计并合成了含有PNIPAM链段的荧光聚合物，并对此类聚合物作为荧光分子温度计的可能性进行了初步探讨。具体的研究内容分为以下几个部分：l通过原子转移自由基聚合和点击化学相结合的方法成功合成了具有温度和光敏感的二嵌段共聚物聚【6一(4’一甲氧基4氧基偶氯苯)．甲基丙烯酸己酯卜b．聚Ⅳ-异丙基丙烯酰胺。在二嵌段共聚物中，偶氦苯嵌段的含量对共聚物的LCST有较大的影响。当偶氨苯基团含量逐渐增加时，共聚物的LCST呈现出逐渐减小的趋势。当偶氦苯基团含量为45m01％时．二嵌段共聚物不溶于水。另外，共聚物水溶液经紫外光照射之后对其LCST也

6、有较大的影响。总的来说．水溶液经紫外光照射之后，LCST相比照射之前呈增大的趋势。当偶氮苯含量为1．4m01％时，共聚物水溶液经紫外光照射后比照射前增加了4J℃。利用紫外一可见光谱研究了聚合物水溶液和聚合物薄膜的光敏感性。2采用连续ATRP技术合成出了末端舍有炔基的二嵌段共聚物聚甲基丙烯酸叔丁酯．b-聚[6一(4’-甲氧基．4-氧基偶氮苯)一甲基丙烯酸己酯1，并和末端舍有叠氨基团的PNlPAM发生点击反应，从而制各了三嵌段聚合物。所制得的三嵌段聚合物具有分子量分布窄、结构可控的特点。选择中性水解试剂对三嵌段共聚物中的叔丁酯基团进行了选择

7、性的水解，以较高的产率得到了含有羧基的三嵌段共聚物。三嵌段共聚物的LCST在36℃，与人体体温非常接近．可以把这类高分子材料应用于药物缓释等与人体相关的研究中。在pH值不同的溶液中，聚合物的紫外一可见光谱受pH值的影响很大，随着溶液pH值的增加，最大吸收波长发生一定的红移．并且最大吸收峰强度也有一定程度的增加。利用紫外一可见光谱研宄了三嵌段共聚物的光响应性，结果表明，聚合物溶液经365nm紫外光照射后，偶氮苯基团会经历反式．顺式的构型转变。3使用ATRP技术合成了末端含有不同疏水芳环的PNIPAM。所得到的聚合物分子量分布在l07．11

8、4之间。疏水芳基不同时．聚台物的LCST也有较丈的区别。把聚台物分别与铕和甜噻吩甲酰三氟丙酮(丌A)配位，制得了二元配合物Ar-PNIPAM／El_IfIIll和三元配合物Ar-PNIPAM／Eu(III)