结构可控的聚合物长短刷接枝纳米粒子

通过RAFT聚合制备了一系列窄分子量分布的聚(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)(PTEPM)-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)嵌段共聚物和PTEPM、PMMA低聚物.将具有不同PMMA分子量的2种PTEPM-b-PMMA共聚物与低聚物PMMA或PTEPM进行共组装(微相分离),形成片、柱、球等不同PTEPM相区结构.采用盐酸气氛处理,PTEPM相区水解交联形成倍半硅氧烷SiO1.5内核,分离纯化得到聚合物长短刷接枝纳米粒子.使用这种相分离-交联-分散制备方法,调节嵌段共聚物分子结构和三组分比例,可实现聚合物接枝纳米粒子内核形状和尺寸、接枝密度、长短刷比例、长刷长度的精确调控.这些纳米粒子是研究聚合物纳米复合材料结构-性能关系的理想模型体系.     

聚乙烯-聚二甲基硅氧烷两嵌段共聚物的合成及表征

用阴离子聚合方法合成了具有确定组成、确定分子量及窄分子量分布的聚丁二烯-聚二甲基硅氧烷两嵌段共聚物(PB-PDMS)。用对-甲苯磺酰肼氢化聚丁二烯段,得到聚乙烯-聚二甲基硅氧烷两嵌段共聚物(PE-PDMS)。¹H-NMR谱及IR光谱均表明加氢是完全的。示差扫描量热法(DSC)对PE-PDMS研究结果表明其结晶行为与共聚物的组成有关。     

阴离子聚合法合成PMMA-b-PMTFPS嵌段共聚物

以含缩醛官能团的有机锂为引发剂, 将甲基丙烯酸甲酯(MMA)与含氟硅氧烷单体1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3',3',3'-三氟丙基)环三硅氧烷(F3)阴离子嵌段共聚, 获得了窄分子量分布的聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷](PMMA-b-PMTFPS)嵌段共聚物, 并用GPC, 1H NMR, FTIR和DSC对嵌段共聚物进行了表征. 研究结果表明, 在THF中利用PMMA-OLi对F3进行阴离子开环聚合时, 单体F3浓度的选择对提高嵌段共聚物产率至关重要.     

丙烯腈-苯乙烯嵌段共聚物的RAFT聚合与表征

以S,S'-二(α,α '-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(TRIT)为链转移剂,利用可逆加成断裂链转移自由基聚合(RAFT)制备了窄分布的端羧基大分子链转移剂——聚苯乙烯和聚丙烯腈.以大分子链转移剂为RAFT试剂,引发苯乙烯或丙烯腈单体的RAFT聚合,进一步得到聚丙烯腈-聚苯乙烯-聚丙烯腈(PAN-b-PS-b-PAN)和聚苯乙烯-聚丙烯腈-聚苯乙烯(PS-b-PAN-b-PS)三嵌段共聚物.通过1 H-NMR、FT-IR、凝胶渗透色谱(GPC)对所得产物的结构和分子量进行了袁征,通过原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱(Raman)研究了嵌段共聚物薄膜的微相分离结构与热解行为.结果表明:所得产物中除PAN-b-PS-b-PAN外,分子量分布均小于1.2.嵌段共聚物薄膜经250℃热稳定化与600℃热解处理后,碳化并形成了规整的石墨结构,微区尺寸在75 nm左右.     

苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的合成与表征

采用阴离子聚合技术合成了一系列苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的两嵌段共聚物(PS－b－PMMA)．采用GPC、FTIR、NMR(¹HNMR、¹³CNMR和固体NMR)和DMA等手段进行了表征．结果表明,所得产物为高分子量、窄分布、具有微相分离结构的两嵌段共聚物．     

从三嵌段共聚物制备纳米空心纤维的研究

近年来 ,利用分子自组装技术制备纳米材料已引起人们越来越多的兴趣[1] ,而从三嵌段共聚物在选择性溶剂中形成可分散的纳米颗粒并通过化学改性的方法使其具有某种功能或用作功能化的载体更具有实际意义 [2 ] .本文从由阴离子聚合得到的窄分布三嵌段共聚物出发 ,成功地制备了纳米空心纤维 ,将有可能用于制备纳米导线及模板聚合等方面 .1　实验部分1 .1　样品制备　采用阴离子聚合方法制备三嵌段共聚物 ,用凝胶色谱测定分子量分布宽度 ,光散射测定重均分子量 ,NMR测定其化学组成比 .将共聚物的甲苯浓溶液 (质量分数 30 % )倒入培养皿中并密…     

用透射电镜法研究聚(苯乙烯-异戊二烯)二嵌段共聚物微相分离的微区尺寸

本文采用透射电镜(TEM)法,系统地研究了具有不同组成,不同分子量和不同形态结构的聚(苯乙烯-异戊二烯)二嵌段共聚物,并由TEM照片直接测量具有栓状,层状和有规双连续双金钢石(OBDD)结构的PS-PI二嵌共聚物的微区尺寸,讨论了其与分子量的关系。实验证明嵌段共聚物微相分离有规结构的微区尺寸大小与分子量呈2/3的关系。     

苯乙烯-2-乙烯基吡啶两嵌段共聚物的合成与表征

采用阴离子聚合技术合成了一系列苯乙烯 ２ 乙烯基吡啶的两嵌段共聚物（ＰＳ ｂ Ｐ２ＶＰ），并采用ＧＰＣ、ＦＴＩＲ、ＮＭＲ（１Ｈ ＮＭＲ和１３Ｃ ＮＭＲ）、ＤＭＡ等手段进行了表征．结果表明，产物为高分子量、窄分布的两嵌段共聚物，具有微相分离的两相结构     

PDMS-b-PEO两亲性嵌段共聚物的合成及溶液性质

通过正丁基锂(n-BuLi)引发的六甲基环三硅氧烷(D3)阴离子开环聚合以及单硅氢封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)与烯丙基聚氧乙烯醚(PEO)的硅氢加成反应, 合成得到了一系列分子量分布窄的PDMS-b-PEO两亲性嵌段共聚物. 利用凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、氢核磁共振谱(1H-NMR)表征了嵌段共聚物的结构组成. 通过表面张力仪测定得到了不同结构嵌段共聚物的平衡表面张力及临界胶束浓度(cmc). 结果显示, 该系列嵌段共聚物的cmc值不仅受到憎水性嵌段的影响, 同时也受嵌段共聚物的体积效应以及嵌段共聚物的几何形状(即嵌段共聚物各嵌段的比例)的影响, PDMS-b-PEO两嵌段共聚物的cmc值表现出了随憎水嵌段增加而相应增加的趋势. 通过透射电子显微镜(TEM)表征发现, PDMS-b-PEO嵌段共聚物在选择性溶剂水中会自组装形成球状、棒状以及囊泡状的聚集体.     

丁二烯-2-乙基-2-噁唑啉嵌段共聚物的合成及表征

采用阴离子转阳离子的机理转移聚合方法 ,两步合成了丁二烯 2 乙基 2 唑啉二嵌段共聚物 (PBd b PEOx) ;第一步阴离子聚合丁二烯 ,然后使其带上端功能基团 ;第二步是 2 乙基 2 唑啉的阳离子开环聚合 .对产物用IR ,1HNMR ,GPC ,DMA ,TEM和SAXS等手段进行了广泛的结构表征 .结果表明 ,所得嵌段共聚物具有较高分子量和窄的分子量分布 ,而且其中的聚丁二烯段中的 1 ,4 结构含量可通过反应条件的控制来调节 .     

活性聚合法合成结构精确的含氟嵌段共聚物

结构精确的含氟嵌段共聚物具有优异而独特的化学和物理性能,有广阔的应用前景,因此受到广泛的关注.含氟嵌段共聚物可分为两类,一类是侧基含氟嵌段共聚物,另一类是主链含氟嵌段共聚物.活性聚合为嵌段共聚物的合成提供了最为重要的方法,利用它可以合成结构精确、分子量可控、分子量分布窄的嵌段共聚物.根据单体的反应特性选择不同的聚合方法,可以得到不同的含氟嵌段共聚物.本文主要综述了近几年利用各种活性聚合方法合成结构精确的含氟嵌段共聚物方面的进展.     

ABA型两亲嵌段共聚物的合成及表征

以α ,α′ 二溴代二甲苯为引发剂 ,CuBr/2 ,2′ 联吡啶为催化体系 ,制备了双溴端基的分子量分布窄的聚苯乙烯 (MWD =1 18) .再以此作为大分子引发剂 ,实现了甲基丙烯酸对硝基苯酯的原子转移自由基聚合 ,制得了分子量可控且分子量分布窄的ABA型嵌段共聚物 ,再经水解、酸化 ,得到了聚甲基丙烯酸 b 聚苯乙烯 b 聚甲基丙烯酸ABA型两亲嵌段共聚物     

利用双功能β-二亚胺锌催化剂正交构建丙交酯-苯乙烯嵌段共聚物

设计合成了一种双功能的β-二亚胺锌((BDI)Zn)催化剂,其具有2-溴异丁酸酯引发基团,该基团结合了引发内酯的开环聚合(ROP)和乙烯基单体的原子转移自由基聚合(ATRP)的能力.此催化剂由单晶X射线衍射和核磁表征确定其化学结构.利用这种催化剂可以实现一锅一步法构建极性聚烯烃/聚酯嵌段共聚物,即在光照射下通过β-二亚胺锌((BDI)Zn)催化剂以正交聚合路径来同时实现乙烯基自由基聚合和环内酯开环2种嵌段相的构筑,从而提供了一种有效的途径来制备聚酯/极性聚烯烃嵌段共聚物.利用此法可构建多种聚酯/极性聚烯烃嵌段共聚物,包括聚苯乙烯-嵌段-聚丙交酯(PS-b-PLA)、聚甲基丙烯酸甲酯-嵌段-聚丙交酯(PMMA-b-PLA),以及聚苯乙烯-嵌段-聚己内酯(PS-b-PCL).且这些嵌段共聚物具有可控的分子量和组成,凝胶渗透色谱(GPC)显示单峰和窄分子量分布(M_w/M_n<1.5).此双功能催化剂及对应合成策略为极性聚烯烃/聚酯等嵌段共聚物提供了一种简便的构建方案.     

基于聚异戊二烯嵌段共聚物的研究进展

含异戊二烯结构单元的嵌段共聚物,以其优异的性能,在自组装材料和纳米尺寸材料等领域得到了日益广泛的关注和研究。本文从合成的角度出发,系统地综述了聚异戊二烯嵌段共聚物的制备方法,特别介绍了基于聚异戊二烯嵌段合成的阴离子聚合以及活性自由基聚合中的氮氧自由基聚合(NMRP)、可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)、原子转移自由基聚合(ATRP)等聚合方法。以可控聚合为基础的多种聚合技术综合运用是制备聚异戊二烯嵌段共聚物未来的发展方向。     

星型共聚物PEO_3-b-PDMAEMA_3的pH敏感和温敏性研究

本课题组结合阴离子开环聚合技术和原子转移自由基聚合技术,以环氧乙烷(EO)和甲基丙烯酸[2-(二甲基氨基)乙基]酯(DMAEMA)为单体,合成了分子量可控、分子量分布窄的星型嵌段共聚物PEO3-b-PDMAEMA3。基于PEO的亲水性和PDMAEMA的温敏和pH敏感性,我们用荧光光谱仪、动态激光散射仪等比较研究了该系列星型嵌段共聚物在水溶液中的温敏及pH敏行为,证明其具有温敏和pH敏感性,而且其临界胶束化pH值要小于相应的线型嵌段共聚物的临界胶束化pH值。     

聚肽刚性链/聚氧化丙烯嵌段共聚物的合成与相行为

采用活性阴离子聚合方法,以不同分子量的聚氧化丙烯为引发剂合成了不同分子量的聚（γ－苯甲酯－L－谷氨酸）嵌段共聚物,并用^1H-NMR、IR和偏光显微镜等方法对共聚物进行了表征。结果表明：在1,1,2,2－四氨乙烷中,当溶液浓度一定时,聚（γ－苯甲酯－L－谷氨酸）嵌段共聚物呈现出胆甾型液晶的性质。温度升高时,聚（γ－苯甲酯－L－谷氨酸）共聚物的液晶相溶液发生相转变行为,并且其液晶相稳定性低于相同分子量的聚（γ－苯甲酯－L－谷氨酸）。这与利用Flory-Matheson的构象可变液晶分子理论模型的计算结果相一致。     

苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的合成与表征

采用阴离子聚合技术合成了一系列苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯的两嵌段共聚物。采用ＧＰＣ、ＦＴＩＲ、ＮＭＲ（＾１Ｈ ＮＭＲ，＾１３Ｃ ＮＭＲ和固体ＮＭＲ）和ＤＭＡ等手段进行了表征。结果表明，所得产物为高分子量，窄分布，具有微相分离结构的两嵌段共聚物。     

聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙二醇-聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)的合成及其表征

利用三光气合成了Nε-苄氧羰基赖氨酸酸酐(Lys(z)-NCA),并用双端氨基聚乙二醇做引发剂,在DMF中引发Lys(z)-NCA聚合,合成了聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙二醇-聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)三嵌段共聚物.利用IR、1H NMR、DSC和GPC对其结构进行了表征,结果表明,这种方法能够合成分子量可控、分子量分布窄(Ip=1.06)的嵌段共聚物,产率95.4%.     

聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙二醇-聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)的合成及其表征

利用三光气合成了N^E-苄氧羰基赖氨酸酸酐(Lys(z)-NCA)，并用双端氨基聚乙二醇做引发剂，在DMF中引发Lys(z)-NCA聚合，合成了聚(N^E-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙二醇-聚(N^E-苄氧羰基赖氨酸)三嵌段共聚物。利用IR、^1H NMR、DSC和GPC对其结构进行了表征，结果表明，这种方法能够合成分子量可控、分子量分布窄(Ip=1．06)的嵌段共聚物，产率95．4％。     

聚(γ-苄基-L-谷氨酸)-b-聚(γ-十二烷基-L-谷氨酸)二嵌段共聚物的合成与表征

合成一种分子量分布窄、两嵌段侧链不同的新型聚(γ-苄基-L-谷氨酸)和聚(γ-十二烷基-L-谷氨酸)的二嵌段聚肽(poly(γ-benzyl-L-glutamate)-b-poly(γ-dodecyl-L-glutamate),PBLG-b-PDLG),并研究该嵌段聚肽的分子结构、热性能及液晶性.PBLG-b-PDLG的合成是利用N-羧酸内酸酐(N-carbonyl anhydride,NCA)法,以正己胺为引发剂,在0℃的条件下的氯仿溶液中,先将γ-苄基-L-谷氨酸NCA开环聚合获得了末端带胺基的活性PBLG-NH2沉淀后,再以其为引发剂加入γ-十二烷基-L-谷氨酸的NCA继续反应.氢核磁共振波谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)用于表征两嵌段的摩尔比、分子量及其分布,发现嵌段聚肽的分子量分布只有1.07～1.09.由红外光谱(IR)的分析得知PBLG-b-PDLG的二次结构为刚直棒状的α-螺旋结构.利用示差扫描量热分析法(DSC)考察材料的热性质,发现不同组成的PBLG-b-PDLG有不同的热行为,而在100℃附近都出现了微弱的热致相转变.采用偏光显微镜观察PBLG-b-PDLG磁场取向膜的相变行为中发现其相结构不同于一般无规共聚物所呈现的胆甾液晶结构,同时用在PBLG-b-PDLG的二氯乙烷溶致液晶溶液中观察到一般近晶相所呈现的扇形织构.