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温度敏感性高分子在低临界溶液温度(lower critical solution temperature,LCST)处表现出明显的相变变化,聚(N-取代丙烯酰胺)类聚合物是这类温敏性高分子的重要代表。聚(N-取代丙烯酰胺)类聚合物因其具有温敏性而具有重要的基础研究意义及潜在的应用前景。活性聚合尤其是可逆加成-断裂链转移聚合反应(reversible addition-fragmentation transfer polymerization,RAFT)是制备分子量可控的聚(N-取代丙烯酰胺)类聚合物的有效手段之一。
本文分别通过RAFT法和ATRP法合成了不同分子量和不同嵌段比例的聚(N-正丙基丙烯酰胺-b-N,N’-甲乙基丙烯酰胺)[P(nPA25-b-EMA50),P(nPA40-b-EMA80),P(nPA50-b-EMA50),(P(nPA50-b-EMA100),P(nPA75-b-EMA150),P(nPA100-b-EMA50),P(nPA100-b-EMA100),P(nPA100-b-EMA200)],均得到了分子量可控的、窄分子量分布的嵌段聚合物。
本文通过浊度法对所合成的嵌段共聚物在水溶液中的温度敏感性行为进行了较为详细的研究,研究发现:
1)浓度影响嵌段聚合物的LCST。对于P(nPA50-b-EMA100)嵌段共聚物,在极低的浓度(<0.8mg/mL)下,体系只存在一个LCST,其温度-透过率曲线呈“单台阶”形状,；在低浓度(<1mg/mL)下,体系存在两个LCST,其温度-透过率曲线呈“双台阶"形状；在高浓度(>1mg/mL)下,温度-透过率曲线呈“峰型”。
2)聚合物分子量对嵌段聚合物的LCST有较大影响。就我们目前所得到的数据分析,聚合物分子量在10000附近时[如P(nPA100-b-EMA50)和P(nPA50-b-EMA100)],温度-透过率曲线可能更容易产生“峰型”部分,并通过“网络胶束”模型给予解释。
3)透过率与温度的关系曲线的形状与聚合物嵌段比例无关。