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本文详细论述了多嵌段共聚物的合成及其溶液性质的表征。我们分别尝试合成了(苯乙烯-b-聚异戊二烯)n和(聚环氧乙烷-b-聚N-异丙基丙烯酰胺)n两类多嵌段聚合物。其中我们在(聚环氧乙烷-b-聚N-异丙基丙烯酰胺)n多嵌段的聚合物的合成和表征中取得了成功。
1.(苯乙烯-b-聚异戊二烯)n多嵌段共聚物的合成尝试
通过阴离子聚合分别合成了末端为1,1二苯基乙烯(DPE)和苄基硅醚的PI-b-PS-b-PI三嵌段聚合物。然后应用于多嵌段聚合物的合成。末端为DPE的三嵌段聚合物通过单电子转移反应,偶联得到了双倍到四倍分子量的多嵌段聚合物和环状聚合物。而末端为苄基硅醚的三嵌段聚合物没有成功的转化为苄溴,因而也就没有通过原子自由基偶联(ATRC)来进行多嵌段共聚物的合成。
2.(聚环氧乙烷-b-聚N-异丙基丙烯酰胺)n多嵌段共聚物的合成及溶液性质的表征
通过氧化偶联三嵌段聚合物PNIPAM62-b-PEO23-b-PNIPAM62(Mn,PEO=1.0×103g/mol Mn,PNIPAM=1.4×104g/mol)末端的巯基,成功的合成了热敏性的多嵌段聚合物(PEO23-b-PNIPAMl24)750。我们利用激光光散射,荧光,Micro-DSC,不但研究了多嵌段聚合物在极稀溶液(10-6g/mL)中的单链折叠,还比较了多嵌段聚合物和三嵌段聚合物在浓溶液(10-3 g/mL)中的聚集行为。我们的研究发现,在多嵌段聚合物在极稀溶液中进行单链折叠的过程中,均方回转半径()保持不变,而流体力学半径()略有减小。我们的结果显示,单链折叠分为两个阶段:第一个阶段在~32℃,PNIPAM嵌段中靠近S-S键的部分首先塌缩;第二个阶段在-40℃,靠近PEO的部分在此温度下开始收缩。另外多嵌段聚合物的聚集也分为两个阶段。PNIPAM嵌段收缩的过程使聚合物链的构象变短变粗,但也更加伸展。因此对于单链折叠过程来讲均方回转半径不变,而流体力学半径轻微减小。但是三嵌段聚合PNIPAM62-b-PEO23-b-PNIPAM62从30℃开始聚集形成胶束。