環(huán)境響應(yīng)型聚合物的設(shè)計(jì)合成及其性能研究

1、D E S I G N S ，S Y N T H E S I S A N DP E R F O R M A N C E S R E A S E A R C H 0 FT H E R M O ．R E S P O N S I V E P O L Y M E RA D i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt ot h e G r a d u a t eS c h o o l o f H e n a n

2、 N o r m a l U n i v e r s i t yi nP a r t i a lF u l f i l l m e n to f t h e R e q u i r e m e n t sf o rt h e D e g r e eo f M a s t e ro f S c i e n c eB vS h a o h u i Y a n gS u p e r v i s o r ：P r o f ．Z h i g u

3、oH uM a r ．2 0 1 2摘要環(huán)境響應(yīng)型聚合物作為智能材料，在過(guò)去數(shù)十年引起了科學(xué)家們濃厚的研究興趣．它們可以將玎、境刺激( 如溫度、州、離子強(qiáng)度和葡萄糖濃度等) 轉(zhuǎn)換成聚合物物理性能變化的觸發(fā)信號(hào)，從而使目己的物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)牛改變。由于這類聚合物的特殊性能使得它們?cè)诒姸囝I(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用，尤其是在牛物醫(yī)藥和工程材料等領(lǐng)域。在本論文中，利用多種聚合方法和臺(tái)成手段，設(shè)計(jì)并制備了具有溫度響應(yīng)性能的聚合物。具體的研究工作如下：(

4、 ¨首先對(duì)單甲氧基聚乙二醇( M e O P E G —O H ) 進(jìn)行官能團(tuán)修飾，制備炔丙基溴代甲氧基聚乙二醇( a l k y n e - P E G - B r ) 。在C u B r ／M e 6 T R E N 催化體系下，由大引發(fā)劑a l k v n e —P E G 。B r 引發(fā)單搏N ．異丙基丙烯酰胺( N I P A M ) 發(fā)牛原子轉(zhuǎn)移自由基聚臺(tái)( A T R P ) ，生成分子量可控、分子量分布窄的兩嵌

5、段其聚物聚乙二醇．b - 聚N - 異丙基丙烯酰胺【a l k y n e —P E G ．b ．P N I P A M ) 。利用核磁共振氫譜( 1 H N M R ) 和凝膠色曙( G P c ) 等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。( 2 ) 由嵌段聚臺(tái)物P E G ．b ．P N I P A M 上的炔基與聚合物豐鏈( P B A M O ) 和核( 州3 ) 一口．C D ) 上的疊氯基發(fā)?！癱 l i c k ”反應(yīng)，制備出刷狀聚臺(tái)物P

6、 B A M O ．g - ( P E G —b ·P N I P A M ) 和星型聚合物B —C D ．g ．( P E G - b ．P N I P A M ) 。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)通過(guò)核磁共振氫譜( 。H N M R ) 、傅里葉變換紅P b ( F T —I R ) 和凝膠色譜( G P C ) 等手段進(jìn)行表征；并用紫外分光光度計(jì)( u v ) 對(duì)刷狀聚合物P B A M O - g ．( P E G —b ·P

7、N I P A M ) 和星形聚臺(tái)物1 3 - C D - g - ( P E G —b - P N I 隊(duì)M ) 溫度響應(yīng)性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，P B A M O - g 一( P E G - b - P N I P A M ) 的最低臨界溶液溫度f(wàn) t ．C S T ) 為3 35 ；B - C D —g 一( P E G ．b —P N I P A M ) 的L C S T 為4 0 0( 3 ) 用乙醇鈉引發(fā)烯丙基縮水甘油醚(

8、 A G E ) 進(jìn)行陰離子開(kāi)環(huán)聚臺(tái)．牛成分子量分布窄的聚烯丙基縮水甘油醚( P A G E ) ；在辛酸亞錫催化下．用大分子引發(fā)劑P A G E 引發(fā)己內(nèi)酯( c L ) 開(kāi)環(huán)聚合．生成嵌段共聚物聚烯丙基縮水甘油醚一b 一聚己內(nèi)酯( P A G E ·b ·P C L ) ：然后再與羧基封端的聚乙二醇( P E G —C O O H ) 反應(yīng)得到A B C 型三嵌段共聚物聚烯丙基縮水甘油醚一b 一聚己內(nèi)酯一b ．聚