新型光-溫雙重刺激響應(yīng)性聚合物的設(shè)計合成及性能研究.pdf

1、隨著人們對響應(yīng)性智能材料需求的增大，尋求多功能化的智能高分子材料以及開發(fā)可逆性好、靈敏度高和高度可控的刺激響應(yīng)性聚合物成為該領(lǐng)域中的發(fā)展方向。目前，多重刺激響應(yīng)性聚合物已經(jīng)被大量報道，但通常是將兩種或多種響應(yīng)性單體通過無規(guī)共聚、嵌段共聚、接枝共聚等方法獲得。本論文通過合理的分子設(shè)計，成功合成了具有光敏性基團偶氮苯和溫敏性鏈段寡聚乙二醇(OEG)的雙重刺激響應(yīng)性聚合物，并討論了其光敏性和溫敏性的影響因素。由于該聚合物結(jié)構(gòu)的特殊性，有望表現(xiàn)

2、出獨特的光/溫度雙重刺激響應(yīng)行為。同時，將極大地豐富智能高分子材料的理論研究，并為多重響應(yīng)性聚合物的設(shè)計和制備提供新思路。
　　1.設(shè)計并成功合成了兩種同時含有溫敏和光敏基團的新型雙重響應(yīng)性單體(MTEOnAzo,n=2,3)。通過響應(yīng)性及其相互關(guān)系的研究表明，兩單體均具有溫敏性和可逆的光致異構(gòu)性。隨著單體親水性的增強，其溶液的LCST增大；另外還發(fā)現(xiàn)，在單體水溶液的LCST前后，溫度會影響其紫外可見吸收光譜；同時，用紫外光照射單

3、體水溶液，其LCST降低3～6℃。
　　2.采用自由基聚合法合成了含有不同長度親水性末端基的聚合物PTEO2Azo和PTEO3Azo，通過對聚合物水溶液的響應(yīng)性研究發(fā)現(xiàn)，PTEO2Azo不溶于水，而親水性更強的PTEO3Azo在室溫下具有很好的水溶性；通過UV-Vis測試表明，PTEO3Azo水溶液具有光敏性和溫敏性，其LCST為55.8℃；聚合物水溶液的LCST對濃度的依賴性較小，而受鹽的影響較大，影響程度基本符合Hofmeis

4、ter序列；進一步考察了PTEO3Azo水溶液光敏性與溫敏性的相互關(guān)系，結(jié)果表明，在聚合物水溶液的LCST前后，溫度會影響其紫外可見吸收光譜；同時，紫外光照射聚合物水溶液，其LCST降低8.2℃左右，且降低的程度與紫外光照射的時間有關(guān)，而可見光照射又使其LCST升高，因此，通過改變紫外光和可見光，可實現(xiàn)對聚合物水溶液LCST的可逆調(diào)控。
　　3.以CPDB為鏈轉(zhuǎn)移劑，采用RAFT聚合，成功合成了一系列分子量呈梯度增大且分子量分布較

5、窄的聚合物(P1～P7)。響應(yīng)性研究表明，所有聚合物均具有良好的光致可逆異構(gòu)性，且分子量對聚合物中偶氮苯基團的n-π*電子躍遷吸收峰影響很小，而主要影響π-π*電子躍遷吸收峰；聚合物溶液的LCST隨聚合物分子量的增大而升高，最大可相差17℃(1mg mL-1)；濃度對聚合物溶液的LCST影響較小，只有在低濃度范圍內(nèi)略有增大；對比不同溫度下P1與P7的紫外可見吸收光譜圖可知，低分子量和高分子量的聚合物均具有靈敏的響應(yīng)性；紫外光照射使所有聚