聚合物的设计和合成是现代高分子科学最主要的研究任务之一。近年来,由于聚合技术的发展,为合成各种非线形结构的聚合物,如星形聚合物、星形嵌段或杂臂共聚物、接枝共聚物、树形或超支化聚合物等提供了手段。由于它们的特殊结构,在理论研究和工业应用方面已引起人们的广泛兴趣。ABC星形聚合物是非线性聚合物中典型的、具有代表意义的一类共聚物,应用现有的合成技术来制备ABC星形聚合物有着非常重要的意义。 聚苯乙烯(PS),聚环氧乙烷(PEO)和聚异戊二烯(PI)是三种极性相差很大的聚合物,根据现有的技术,很难用一般的合成方法制得它们相应的星形杂臂聚合物。本文通过在高分子活性链端引入高活性的琥珀酰亚胺碳酸酯基团,用赖氨酸为核分子,成功合成了聚苯乙烯(PS)—聚环氧乙烷(PEO)—聚异戊二烯(PI)的杂臂星形聚合物。本文的主要工作如下: 1.利用传统的阴离子聚合方法,首先得到分子量分布窄的、末端带一个羟基的高分子链,分别为:α-甲氧基-ω-羟基聚环氧乙烷(mPEO-OH)、α-丁基-ω-羟基聚苯乙烯(PS-OH)和α-丁基-ω-羟基聚异戊二烯(PI-OH),然后选择具有两个氨基、一个羧基的赖氨酸作为中心核分子,将mPEO和PS的羟基转化为活性的琥珀酰亚胺碳酸酯后,分别与赖氨酸的ε-氨基和α-氨基耦合,得到两臂产物mPEO-PS-Lys-COOH。将PI的羟端基转化为氨基后,与两臂产物上的羧基反应后,通过分离得到ABC型星形聚合物mPEO-PS-PI。通过凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振、红外光谱、紫外光谱等手段对中间产物及最终产物进行表征,证明了我们探索的这条合成路线是可行的,并且是成功的。 2.由于赖氨酸在有机溶剂中难以溶解,只能在水中与高分子链反应,因此,在上一条路线中,我们先接可溶于水的PEO分子链。但是,在聚合物中,特别是用活性聚合方法制得的聚合物中,水溶性的聚合物比较少,这就限制了该方法的普遍应用。为此,我们又探索了先引入疏水链段的方法,即先导入疏水臂法。我们把赖氨酸的羧基进行酯化后发现,赖氨酸乙酯能较好地溶解在有机溶剂中。因此,我们把它作为核分子,分子链按PS、PI、mPEO的顺序逐一接入。将PS的羟基转化为活性的琥珀酰亚胺碳酸酯,与赖氨酸乙酯的ε-氨基反应,得到