三嵌段共聚物PAN-b-PEG-b-PAN的合成及其自组装行为的研究

利用原子转移自由基聚合(ATRP)制得了分子量可控、分子量分布窄的聚丙烯腈-b-聚乙二醇-b-聚丙烯腈P(AN-b-PEG-b-PAN)嵌段共聚物. 通过¹H NMR, FTIR, 凝胶渗透色谱(GPC)对所得产物的结构和分子量进行了表征并通过TG和DTA考察了该嵌段共聚物的热稳定性; 运用透射电子显微镜(TEM)、荧光探针技术和动态光散射(DLS)研究了P(AN)₂₇-b-P(EG)₄₅-b-P(AN)₂₇在溶剂水中胶束的形成、结构、形貌和胶束粒径. 结果表明, 三嵌段共聚物P(AN)₂₇-b-P(EG)₄₅-b-P(AN)₂₇的热稳定性较纯聚乙二醇P(EG)好, 且柔性链PEG的引入对嵌段共聚物的放热峰位置没有显著的影响. 当改变此嵌段共聚物溶液浓度时, 该嵌段共聚物会自组装成不同形状的胶束, DLS测量的胶束粒径大于TEM观察的结果, 其临界胶束浓度(cmc)约为4.46×10^－4 g•L^－1.     

聚合诱导自组装(PISA)技术的应用研究进展

聚合诱导自组装(PISA)技术是制备嵌段共聚物纳米自组装体的一种新技术.相较于传统的嵌段共聚物自组装技术,该技术具有边聚合、边组装的操作简便性特点,同时还具有纳米自组装体形态可控、固含量高(高达50％)等优点,使得聚合物纳米自组装体的规模化生产和应用成为可能.经过十多年的发展,基于各种"活性"/可控聚合机理和各种配方组...     

PSS/PDDA自组装膜形成过程中的临界浓度效应

Decher等提出的阴阳聚电解质层层组装膜技术(LbL),方便快捷,结构有序,其纳米级可控,可用于生物传感器、杂多酸多层膜修饰电极及天然多糖类功能膜等领域．LbL膜的厚度直接影响其性能,而膜厚度与紫外吸光度(A)成正比．故A是通常用于评价膜厚度的一种简便方法．紫外吸光度与聚电解质溶液浓度(cp)往往呈递增关系,随着溶液中cp的增大,单位面积上吸附聚电解质的量也增加。     

含无规共聚组分的两嵌段聚合物A-b-(B-r-C)的合成以及自组装

通过原子转移自由基(ATRP)方法合成了其中一个嵌段是由2种单体无规共聚的两嵌段聚合物——聚丙烯酸肉桂酸乙酯-b-(聚苯乙烯-r-聚丙烯酸叔丁酯),(记为PCEA-b-(PtBA-r-PS)).讨论了聚合过程中影响分子量分布以及分子量控制的各种因素.通过氢核磁(1H-NMR)确定各嵌段的重复单元数分别为50,111,138.通过透射电镜(TEM)观察,研究了该嵌段聚合物在选择性溶剂1-氯癸烷以及环戊烷中的自组装行为,发现该嵌段聚合物在环己烷中直接分散可以形成有聚集倾向的短棒状或球形胶束,而在1-氯癸烷中直接分散得到的胶束,在膜表面随着1-氯癸烷溶剂的缓慢挥发可以组装得到具有规则微纳结构的相互连接的柱状胶束.     

自组装制备聚(丙烯酸叔丁酯-b-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯)壳交联胶束

以1-氯代乙苯为引发剂、氯化亚铜/N,N,N′,N″,N″-五甲基二乙撑三胺(PMDETA)为催化体系、丁酮-异丙醇为混合溶剂,通过原子转移自由基聚合法制备不同分子量的大分子引发剂聚丙烯酸叔丁酯(1-PECl)及不同嵌段比的两亲性嵌段共聚物聚(丙烯酸叔丁酯-b-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯)(P(tBA-b-DMAEMA))。通过1H-NMR表征了P(tBA-b-DMAEMA)的结构,GPC测试了其分子量及分子量分布。P(tBA-b-DMAEMA)在选择性溶剂中自组装形成核-壳结构的胶束,引用了乙烯基乙二醇二碘醚(BIEE)为交联剂与链段PDMAEMA发生化学交联反应从而得到稳定的壳交联胶束结构,并通过马尔文粒径仪研究了自组装所得胶束的温度及pH敏感性。     

糖聚肽高分子的合成、自组装及生物医学应用

糖聚肽高分子是一类由聚肽(也称聚氨基酸)和糖类化合物(包括单糖、寡糖和多糖)构成的生物可降解高分子.糖聚肽高分子具有与天然糖蛋白分子类似的化学组成,能够在一定程度上模拟天然糖蛋白的结构和性能,近年来引起了学术界的广泛研究兴趣.本文总结了糖聚肽高分子的合成方法及其在水溶液中的自组装行为,并着重评述了糖聚肽高分子在生物分子识别、靶向基因/药物传输和组织工程支架等生物医学领域中的应用.     

活化/失活反应对原子转移自由基共聚产物微观结构的影响

提出了一个可以处理原子转移自由基共聚及其产物微结构的模型,采用计算机模拟产生了包括活化/失活反应的ATRcP稳态增长反应链,得到了有关链段分布的信息.模拟发现,含有休眠过程的ATRcP产物与常规的自由基的相比组成结构和序列结构完全一致,即活化/失活反应不影响ATRcP产物的微组成与微序列结构.     

光学活性三嵌段刚柔共聚物的合成和在二氧六环/水中的自组装

刚柔嵌段聚合物作为多层次有序高级结构的构筑单元正受到广泛的关注．与仅由柔性链段连接而成的嵌段聚合物相比,一方面,刚性链段和柔性链段的相分离与刚性链段倾向于有序取向间的竞争,使其自组装能力增强;另一方面,可在刚性链段引入某些功能基团,从而赋予超分子聚集体识别、传感、催化、光电等特殊的性质．     

硫醇自组装膜对金电极上吡咯电化学聚合的影响

用电化学聚合法在多种烷基硫醇自组装膜修饰金电极上制备了聚吡咯.通过计时安培法、循环伏安法和交流阻抗技术研究了自组装膜的烷基链长和端基功能团对吡咯聚合过程和性质的影响.当自组装膜较完美时,聚吡咯沉积在自组装膜表面;而当自组装膜有一定缺陷时,吡咯在针孔处成核,然后继续生长并完全覆盖在自组装膜表面.研究结果表明,烷基硫醇的链越短,吡咯聚合越容易;疏水的烷基硫醇自组装膜有利于聚吡咯在电极表面的生长.     

反应性H形嵌段共聚物的合成和自组装

以2,2′-(α-溴异丁酰氧基甲基)丙酰氯与Mn分别为4000和2×104的双端羟基聚乙二醇(PEG)进行酯化反应,制得了含4个端溴的PEG大分子引发剂.它在溴化亚铜/2,2′-联吡啶的存在下,在甲醇中,引发甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯(TMSPMA)单体进行原子转移自由基聚合(ATRP),得到两个不同分子量的H形嵌段共聚物Sam 1和Sam 2.其结构和分子量及分布用核磁共振氢谱及GPC表征.用TEM研究它们在N,N-二甲基甲酰胺和水混合溶剂中的自组装行为.组成为(EG)91-b-(TMSPMA)92的Sam 1生成复合囊泡;组成为(EG)455-b-(TMSPMA)176的Sam 2形成大的囊泡聚集体.     

微波辐照下丙烯酰胺的原子转移自由基共聚合

在微波辐射下,以水为反应介质,2-氯丙酰胺为引发剂,氯化亚铜/2,2′-联吡啶为催化体系,自制的磺基甜菜碱两性离子功能单体3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸盐(DMAPS)与丙烯酰胺(AM)单体进行原子转移自由基共聚合反应,得到磺基甜菜碱型两性离子聚合物P(AM-DMAPS)。 讨论了微波功率、反应时间、单体用量、引发剂用量、催化剂和配体用量等因素对聚合反应的影响,并与相应的热聚合法进行了对照。 结果表明,微波辐射功率240 W,反应时间为1250 s时,微波辐射下共聚合的表观速率常数(Kappp)为热聚合法4.5倍,此时AM与DMAPS在水介质中的最佳合成条件为:单体总浓度4 mol/L(其中功能性单体DMAPS在混合单体中所占摩尔分数为1.0%),引发剂浓度0.015 mol/L,催化剂浓度0.01 mol/L。 此时转化率为40.15%,Mn为46410。     

不饱和环缩醛与苯乙烯的原子转移自由基共聚合反应

不饱和环状单体与烯类单体共聚所得的共聚物 ,已经或正在开发成一系列新的产品 .例如 ,水解后得到末端带有—OH,— SH,—COOH等官能团的聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等的低聚物[1] ,用于制备新型聚酯和聚氨酯 ;与乙烯的共聚物可在细菌作用下彻底分解成脂肪酸或醇 ,可赋予聚合物生物降解活性 ;与双甲基丙烯酸酯等的共混物 ,可用于制作高强度补牙材料[2 ] 等 .以前报道的不饱和环状单体与烯类单体的共聚反应 ,均为无规共聚 ,而且是普通自由基引发聚合 ,不能控制分子量 ,分子量分布很宽 .原子转移自由基聚合是近几年发展起来的实现…     

甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的原子转移自由基嵌段共聚

活性聚合以其无链转移、无链终止和引发速度远大于增长速率的特点,应用于合成单分散聚合物、预定序列结构的嵌段共聚物等．常用的活性聚合方法如阴离子聚合、阳离子聚合及基团转移聚合对反应条件要求苛刻,不能用于丙烯酸酯类极性单体和苯乙烯类非极性单体的嵌段共聚．与...     

甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的原子转移自由基共聚

研究了甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯两种不同极性单体的原子转移自由基嵌段共聚和无规共聚，得到了实测分子量与理论分子量相近、分子量分布较窄的嵌段共聚物和无规共聚物。聚合过程中分子量和单体转化率成比例增加，多分散性指数变化不大。用＾１Ｈ ＮＭＲ法测定共聚组成，Ｋdisplay status     

Free‐Radical Frontal Copolymerization: The Dependence of the Front Velocity on the Monomer Feed Composition and Reactivity Ratios

Frontal copolymerization is a process in which a spatially localized reaction zone propagates into a mixture of two monomers, converting them into a copolymer. In the simplest case of free‐radical copolymerization, a mixture of monomers and initiator is placed into a test tube. Reaction is initiated at one end of the tube, and a self‐sustained thermal wave, in which chemical conversion occurs, develops and propagates through the tube. We develop a mathematical model of the frontal copolymerization process and analytically determine the structure of the polymerization wave, the propagation velocity, maximum temperature, and degree of conversion of the monomers. Specifically, we examine their dependence on reactivity ratios as well as other kinetic parameters, monomer feed composition, and exothermicity of the reactions. Our analytic results are in good quantitative agreement with both direct numerical simulations of the model and experimental data, which are also presented in the paper.

Dependence of front velocity on monomer feed composition for different heat release parameters.     

Radical Homo- and Copolymerization of Acrylamide and Ionic Monomers in Weak Magnetic Field

Summary: The synergy between magnetic field (MF) and electrostatic interactions on the kinetics of radical homopolymerization of acrylamide (AM), acrylic acid (AA), its ionized form acrylate (A⁻) and diallyldimethylammonium chloride (DADMAC), as well as AM/AA, AM/A⁻, DADMAC/AA, and DADMAC/AM copolymerizations was investigated. The application of MF during the polymerizations significantly increased the monomer consumption rate (Rp) of all monomers in homo and copolymerizations and the molar masses of polyAA and polyNaA. The molar mass of polyAM and the copolymer composition of any monomer combination remained unchanged by MF. The electrostatic interactions between ionic monomers and growing radicals dominate for the monomers and conditions studied here.     

氢氧根对苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯ATRP悬浮共聚的影响

在85℃下,以α-溴异丁酰溴为引发剂、氯化亚铜为催化剂、2,2′-联吡啶(bpy)为配体,研究了氢氧化钠(NaOH)含量对苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基悬浮共聚合的影响。1H-NMR分析和共聚竞聚率(rSt=0.83,rMMA=0.82)表明St/MMA原子转移悬浮共聚容易形成恒比共聚。ATRP的悬浮聚合表现出较好的可控/活性特征。在试验水相中氢氧根浓度为0至3%的范围内,单体转化率、ln[M]0/[M]和表观反应速率常数kappp都随着氢氧根浓度增大而增大。氢氧根并不影响聚合反应的一级动力学特征,但具有加速St/MMA原子转移悬浮共聚反应的作用。探讨了氢氧根在St/MMA原子转移悬浮共聚反应中的作用机理。     

Acrylamide Hydrogels Preparation via Free Radical Crosslinking Copolymerization: Kinetic Study and Morphological Investigation

The simultaneous gravimetric and dilatometric techniques have been used to study the kinetics of aqueous free radical crosslinking copolymerization of acrylamide (AAm) and N,N^'-methylenebisacrylamide (MBA) at different crosslinker ratios, and reaction temperatures. In this study, the gel properties were investigated using swelling measurements and microscopic techniques. Based on the data, it was proposed that the deviation point of the results of dilatometric technique from those of the gravimetric one can be a new criterion for gel point. The monomer conversion and the equilibrium swelling ratio of the hydrogels were measured as a function of the reaction time. Experimental data showed an inverse dependence of the critical gel point on crosslinker concentration. As the MBA/AAm ratio was decreased to 0.1?wt%, the product appearance changed. In addition, the effects of temperature on the reaction rate and critical gel point were studied. At higher temperatures, the equilibrium swelling ratio reached to its minimum value earlier. Besides, the hydrogel surface became smoother.     

Kinetics of Free Radical Copolymerization. V. Copolymerization of Ethyl Acrylate with Styrene. Composition of Copolymers

The composition of copolymers formed at 50°C in ethyl acrylate/ styrene/azo-bis-isobutyronitrile/benzene systems of different composition was investigated. The experimental composition data (based on the elementary analysis of copolymers) were evaluated by the η-ζ transformation method. Finite monomer conversions were taken into account. The classical composition equation was found to describe the system under investigation. The reactivity ratios are p ₁ = 0.152 ± 0.006; p ₂ = 0.787 ± 0.023. The free radical copolymerization of ethyl acrylate and styrene has been investigated in benzene solution at 50°C. Our results on the initiation kinetics were disclosed in our recent publication [1]. Now we are reporting on our studies concerning the composition of ethyl acrylate/styrene copolymers.