以PEO為主鏈的星型接枝共聚物的合成及性質(zhì)研究.pdf

1、各種可控“活性”聚合技術(shù)的發(fā)展使人們能夠設(shè)計(jì)合成出各種線形和非線形結(jié)構(gòu)(梳形，星形，樹枝狀，超支化等)的共聚物。這些共聚物結(jié)構(gòu)的特殊性使其具有不同于常規(guī)結(jié)構(gòu)聚合物的性質(zhì)，從而在化學(xué)、物理、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域中有著潛在的用途。聚乙二醇(PEO)是一種具有優(yōu)異生物相容性的水溶性聚醚高分子化合物，不僅本身無免疫原性，當(dāng)和其它分子偶合時還能將其優(yōu)良性質(zhì)轉(zhuǎn)移到結(jié)合物中。通過可控/“活性”聚合技術(shù)合成以．PEO為主鏈的星型接枝共聚物不僅在合成上是一種突

2、破，對其性質(zhì)的研究也有助于理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)需要對聚合物進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。本文的主要工作有： 1．利用傳統(tǒng)的陰離子聚合技術(shù)，通過三羥甲基丙烷與二苯甲基鉀(DPMK)組成的引發(fā)劑體系引發(fā)乙氧基乙基縮水甘油醚(EEGE)與環(huán)氧乙烷(EO)共聚，得到三臂星型共聚物[-poly(EO-co-EEGE)]<,3>，共聚物水解之后得到了側(cè)鏈上掛有羥甲基官能團(tuán)的三臂星型聚醚[-poly(EO-co-EEGE)]<,3>。然后，星型共聚

3、物側(cè)鏈上的羥基與2．溴異丁酰溴進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成側(cè)鏈掛有2．溴異丁酸酯基團(tuán)的三臂星型大分子引發(fā)劑[-poly(EO-co-EEGE)]<,3>，后者通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)，引發(fā)苯乙烯(St)的本體聚合，得到以PEO為主鏈，PS為側(cè)鏈的兩親性星型接枝共聚物[-poly(EO-co-EEGE)]<,3>。通過核磁共振(<'1>H NMR)和凝膠滲透色譜(GPC)等手段，對中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物進(jìn)行的詳細(xì)表征，證明了這種以PEO為主鏈

4、的星形接枝共聚物的合成是成功的。接著用芘作為熒光探針，測定了不同側(cè)鏈長度和結(jié)構(gòu)的共聚物的臨界膠束濃度。對該共聚物在水中形成的膠束，用透射電鏡進(jìn)行形態(tài)的觀測，發(fā)現(xiàn)分子量不同的聚合物在一定濃度時，可以分別形成球形膠束。 2．用季戊四醇與二苯甲基鉀(DPMK)組成的引發(fā)劑體系引發(fā)乙氧基乙基縮水甘油醚(EEGE)與環(huán)氧乙烷(EO)陰離子共聚，通過改變單體投料比可以得到組成不同的四臂星型共聚物[-poly(EO-co-EEGE)]<,4>

5、。同樣通過水解和酯化反應(yīng)，得到引發(fā)點(diǎn)密度不同的四臂星型大引發(fā)劑[-poly(EO-co-EEGE)]<,4>，然后引發(fā)丙烯酸叔丁酯(tBA)在丙酮中的溶液聚合，得到四臂星型．刷型共聚物[poly(EO-co-Gly)-g-PtBA]<,4>。用三氟乙酸對側(cè)鏈上的叔丁酯基團(tuán)進(jìn)行選擇性水解，得到以PEO為主鏈，PAA為側(cè)鏈的水溶性四臂星型．刷型共聚物[poly(EO-co-G1y)-g-PAA]<,4>。通過核磁共振(<'1>H NMR)、

6、紅外光譜(FT-IR)和凝膠滲透色譜(GPC)等手段對中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物進(jìn)行的詳細(xì)表征，證明了得到的產(chǎn)物具有預(yù)期的結(jié)構(gòu)。 3．采用化學(xué)共沉淀的方法，在以PEO為主鏈，PAA為側(cè)鏈的水溶性四臂星型一刷型共聚物[poly(EO-co-GIy)-g-PAA]<,4>存在下制備了不同聚合物含量，不同聚合物組成的復(fù)合Fe<,3>O<,4>磁性納米粒子。紅外光譜和熱失重分析表明得到的產(chǎn)物確實(shí)是聚合物和Fe<,3>O<,4>的復(fù)合磁性納米粒子