pH敏感含氟三亲性嵌段共聚物的合成、自组装及表面性能研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaci
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氟元素特殊的化学性质会增加三亲性嵌段共聚物自组装胶束结构的多样性,同时pH响应基团的引入,更增加了整个自组装体系影响因素的复杂程度。本文利用RAFT聚合方法制备了两类pH敏感含氟三亲性嵌段共聚物,并对其在水溶液中的自组装行为及材料表面的疏水性能进行了研究。  (1)采用两步连续的RAFT聚合法制备得到聚合物P(DMAEMA-co-MMA)-b-PFA,三步连续的RAFT聚合法及一步酸解反应得到聚合物PMAA-b-PEHMA-b-PFA,其中,甲基丙烯酸(MAA)、N,N-二甲氨基乙酯(DMAMEMA)为亲水单元,甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为亲油单元、全氟辛基乙基丙烯酸酯(FA)为亲氟单元。并采用核磁、氟元素分析及GPC法等对聚合物结构进行表征。  (2)共聚物P(DMAEMA-co-MMA)-b-PFA在DMF/H2O溶液中自组装时,由于DMAEMA的质子化或去质子化作用,在酸性条件下,根据亲水单元DMAEMA含量的不同,会形成球形、棒状结晶、片状结晶及囊泡等胶束结构;在碱性条件下,除了有棒状结晶结构的出现,对于高含氟量的聚合物,体系会形成球形胶束结构。  (3)P(DMAEMA-co-MMA)-b-PFA系列聚合物表面疏水性受成膜溶剂、亲/疏水嵌段比、含氟单元含量等的影响。  (4)共聚物PMAA-b-PEHMA-b-PFA在DMF/H2O溶液中自组装肘,随着水含量的增加,由于成核链伸展力与成壳链间的排斥力,胶束形貌由棒状结晶结构变为大尺寸树枝状结构。又由于PMAA的质子化或去质子化作用,当溶液由酸性变到碱性环境时,胶束先由多隔室球形结构变为棒状结晶体,最后变为核-壳-冠结构。
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