空间位阻效应对聚合物温敏性影响的研究

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近年来,温敏性聚合物受到了人们广泛的关注。大量文献报道了影响聚合物温敏性的化学和物理因素。但是关于空间位阻效应对聚合物温敏性影响的报道甚少,因此研究空间位阻效应对聚合物温敏性的影响是一项前瞻性的工作。本论文基于聚合物侧链空间位阻效应不同的设计思路,分别设计合成了吡咯烷酮基半刚性链、柔性链两类温敏性聚合物,全面考察了空间位阻效应对温敏性的影响,完成了以下几方面的工作:1)设计合成了两类新型的吡咯烷酮基单体。第一类是基于丙烯酸酯的单体,即N-(1-甲基-2-丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮(M1)和N-(2-丙烯酰氧丙基)吡咯烷酮(M2),第二类是基于乙烯基对苯二甲酸二酯的单体,即乙烯基对苯二甲酸二(N-(1-甲基-2-羟乙基)吡咯烷酮)酯(M3)及乙烯基对苯二甲酸二(N-(2-羟丙基)吡咯烷酮)酯(M4)。2)通过普通自由基聚合方法,合成了分子量和分布宽度相当的柔性链温敏性聚合物:聚N-(1-甲基-2-丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮(P1)和聚N-(2-丙烯酰氧丙基)吡咯烷酮(P2)。研究表明:随着浓度的升高,聚合物P1和P2的浊点均降低,尤其在低浓度时,这种规律更加明显。对比同一浓度时,空间位阻效应大的P1的浊点要比P2的低。3)采用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT),合成了一系列不同分子量的半刚性链温敏性聚合物:聚乙烯基对苯二甲酸二(N-(1-甲基-2-羟乙基)吡咯烷酮)酯(P3)和聚乙烯基对苯二甲酸二(N-(2-羟丙基)吡咯烷酮)酯(P4)。研究表明:在5.0mgmL-1时,随着分子量(Mn)的增大,聚合物P3和P4的浊点均升高,尤其在低分子量区域,这种趋势更为明显。同时,当P3和P4的分子量相近时,空间位阻效应大的P3浊点要比P4的低。另外,P3的分子量(Mn)大于2.12×104,P4的分子量(Mn)大于1.95×104时,聚合物才具有液晶性。
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