论文部分内容阅读
在大分子的自组装领域中,两亲性共聚物研究的尤为深入和广泛。共聚物自组装的研究领域包括本体自组装、溶液中的自组装和薄膜自组装。集亲水/疏水这一矛盾的两亲性二元性质于一身的共聚物分子,在溶液中,疏水链驱动聚合链的聚集,其协同作用的结果就是自组装,形成具有丰富形态结构的高分子胶束,使其在药物释放、污水处理、纳米粒子方面的制备等领域得到广泛关注。自组装研究比较广泛的嵌段聚合物自组装,由于嵌段聚合物结构简单,可以很方便的通过改变嵌段共聚物的组成、链长、施加外场或改变制备方法等使其通过自组装技术产生各种高度有序的介观图案,所以,近20年来嵌段共聚物的自组装技术已成为纳米制备技术领域的热点之一。本文首先通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合合成了两亲性的嵌段聚合物聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PGMA-b-PNIPAM),用IR,’HNMR, GPC详细的表征了聚合物结构,并且对PGMA-b-PNIPAM进行自组装形成胶束行为作了考察。由于胶束的不稳定性,我们通过GMA中的环氧基团与胺类进行开环反应,将胶束的内核固定,并研究了温度对胶束的影响行为。为了得到形貌更加丰富的自组装体,我们又合成了聚合物刷。聚合物刷的结构特征是由于侧链比较密集的排布在聚合物刷主链上,链间比较拥挤,导致侧链沿着垂直于主链的方向伸展,呈现蠕虫状的柱体构象。在理论与实验中都证实了在选择性溶剂中刷型聚合物可以组装成球形胶束,囊泡,层状结构等。由于近十年可控活性聚合方法的发展,使得调控聚合物刷的结构或组成变得容易,从而能很好地调控和改变聚合物刷表面的物性、控制聚集形态及其形态转换(如球形到圆柱状等),因而使得聚合物刷在生物医学、纳米聚合物材料等领域存在着广泛的应用,目前已成为高分子科学研究热点之一。本文通过联合可逆加成断裂链转移(RAFT)、开环聚合反应(ROP)和点击化学法合成侧链为聚己内酯PCL和聚(N-异丙基丙烯酰胺)(NIPAM)的非对称性两亲性聚合物刷共聚物。首先通过连续两次RATF聚合得到两嵌段聚合物聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PGMA-b-PPEGMA),作为聚合物刷的主链,PGMA-b-PPEGMA在NaN3作用下引发环氧开环反应,生成PGMA(N3/OH)-b-PPEGMA,即在主链上产生了大量N3和OH的反应位点,从而有利于通过点击化学与ROP形成侧链为聚己内酯PCL和聚(N-异丙基丙烯酰胺)(NIPAM)的非对称性两亲性聚合物刷嵌段共聚物(PGMA-g-PNIPAM/PCL)-b-PPEGMA,最后通过IR, 1H NMR, GPC对中间产物及最终产物进行详细的表征,并且得到了预期结构的聚合物。并且研究了其在THF/H2O中的自组装行为,并考察其温敏行为。