含氟两亲接枝共聚物的制备及其结晶行为.pdf

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1、第27卷第3期应用化学Vo1．27No．32010年3月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYMar．2O1O含氟两亲接枝共聚物的制备及其结晶行为熊圣东。王应席黄丽君。张凌飞。易昌凤徐祖顺(湖北大学材料科学与工程学院武汉430062；“湖北大学功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室武汉430062)摘要采用大分子单体技术合成了一系列以聚乙二醇为支链、甲基丙烯酸六氟丁酯为主链的含氟两亲接枝共聚物(PHFMA-g-PSPEG)。用HNMR和凝胶色谱(GPC)对制备的大分子单体和两亲接枝共聚物的结构进行了表征。利用示差扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)和偏光显微

2、镜(POM)测试技术对含氟两亲接枝共聚物的结晶行为进行了研究。DSC和XRD结果表明，随着共聚物中含氟链段质量分数的增加，其结晶温度()和结晶度(X)均降低，而结晶熔融温度()先减小后增加。POM发现，随着共聚物中含氟链段质量分数的增加，其结晶速度减慢，共聚物形成清晰球晶的能力减弱，当共聚物中含氟链段质量分数为57％时，含氟两亲接枝共聚物已不能形成清晰的球晶。关键词含氟聚合物，聚乙二醇，两亲接枝共聚物，结晶中图分类号：O631．1文献标识码：A文章编号：1000-0518(2010)03-0290-05DOI：10．3724／SP．J．1095．2010．90258同时含有亲水及憎水链段的

3、两亲接枝共聚物由于其结构上的特点，在选择性溶剂(对两亲接枝共聚物中的一种链段为良溶剂，而对另一种链段为不良溶剂)、表面和本体结构中呈现出独特的性质，使其在生物材料、药物载体、分离膜、流变调节剂、高分子液晶、催化及纳米技术等领域具有重要的应用价值j。聚乙二醇(PEG)是一种半结晶性的高分子聚合物，有很高的结晶度(>80％)，另外它还具有良好的生物相容性、无毒、能络合金属离子等性质，常被用作接枝共聚物的亲水链，成为两亲性接枝共聚物研究的热点。以PEG为亲水链段，聚四氢呋喃、聚甲基丙烯酸丁酯、聚己内酯等为疏水链段的两亲接枝共聚物已有较多的报道_4J。但是，以PEG为亲水链段，含氟聚合物为疏水链段

4、的两亲接枝共聚物则较少报道。由于含氟聚合物良好的疏水疏油性能、极低的表面能、优良的耐溶剂性和耐化学稳定性等特性，使得含氟两亲接枝共聚物能表现出一般两亲接枝共聚物所没有的特性J。随着含聚乙二醇类两亲接枝共聚物在生物材料、凝胶与润滑以及高分子液晶等方面的应用越来越广泛，对该类接枝共聚物结晶特性的研究受到重视[10,11]，但尚无对聚乙二醇类含氟两亲接枝共聚物的结晶行为研究的报道。本文采用大分子单体技术，合成了一系列以PEG为支链，甲基丙烯酸六氟丁酯为主链的新型含氟两亲接枝共聚物。采用x射线衍射(XRD)、示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)测试技术对含氟两亲接枝共聚物的结晶行为进行了

5、详细的研究，讨论了共聚物中含氟链段含量对其结晶行为的影响。发现共聚物中无定型含氟链段不仅影响两亲接枝共聚物的结晶速度，同时也影响结晶的完善程度，导致结晶温度、结晶熔融温度和结晶形貌的变化。1实验部分1．1试剂和仪器甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA，哈尔滨雪佳氟硅化学有限公司)，分析纯，减压蒸馏后于冰箱中存放备用；聚乙二醇单甲醚(MPEG，M=5000，Sigma—Aldrich公司)；对氯甲基苯乙烯(CMSt，90％，AcrosOrganics公司)；偶氮二异丁腈(AIBN)，化学纯，无水乙醇重结晶处理；四氢呋喃(THF)，分析纯，采用氢化钙脱水并减压蒸馏精制后备用；正己烷、NaH、无水乙醚均

6、为分析纯试剂，实验用水为去离子水。uNI，IYINVOA-600型核磁共振仪(美国Varian公司)，TMS为内标，CDC1，为溶剂；Waters150C型凝胶色谱仪(美国Waters公司)，以THF为流动相，聚苯乙烯为标样，淋洗液流速1．0mL／min，测定温度2009-04-09收稿，2009-08—13修回“十一五”国家科技支持计划重点项目(2008BAC32B03)通讯联系人：徐祖顺，男，教授，博士生导师；Email：zushunxu@hubu．edu．cn；研究方向：含氟聚合物、乳液聚合、功能高分子、树形聚合物第3期熊圣东等：含氟两亲接枝共聚物的制备及其结晶行为29130℃：DS

7、C-7型示差扫描量热仪(美国Perkin．Elmer公司)，升温范围一50～100cc，升温速率5~C／min；D／MAX．IIIC型x射线衍射仪(日本理学电机株式会社)，cu靶，磁辐射，x射线管电压35kV，管电流25mA，扫描速率15。／min，采样间隔0．02。；(Olympus)BX51型偏光显微镜(日本奥林巴斯株式会社)，将待测样品先在100oC下恒温10min，然后以100~C／min的降温速率降温到40℃进