四臂聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯星形聚合物及嵌段共聚物的合成與性能研究.pdf

1、星形聚合物是由化學組成相同的多個線形支鏈通過化學鍵連接到同一個中心核上而形成的一類聚合物。它與分子量和組成都相近的線性聚合物相比，具有功能團分布緊密、流體力學體積小和黏度低等特點。而兩親性嵌段共聚物因皆具親水段和疏水段，在不同條件下可自組裝為不同形態(tài)的膠束，因此在表面活性劑、藥物載體以及納米技術等實際應用方面具有很高的研究和應用價值。近年來的研究表明，設計新的星形聚合物，合成具有特殊功能的嵌段共聚物，開發(fā)聚合物潛在性能仍是高分子化學領域

2、研究的的熱點問題。 聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)是一類具有溫度敏感和pH敏感的聚合物，廣泛用于環(huán)境保護、藥物緩釋和基因治療等領域。以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)為單體的星形聚合物和嵌段共聚物，由于在設計上保留了PDMAEMA的基本結構單元，因此有望在功能方面獲得更加有意義的結果。 基于以上述考慮，本論文首先簡述了近年來星形聚合物、嵌段共聚物以及納米銀粒子制備的研究進展。然后以PDMAEMA為著眼點

3、，采用原子轉移自由基聚合(ATRP)技術，制備了四臂星形聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(Star PDMAEMA)和兩親性四臂聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯星形嵌段共聚物(Star PMMA-b-PDMAEMA)。研究了Star PMMA-b-PDMAEMA在水中的自組裝行為。在線形和星形聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的存在下，室溫下成功合成了銀納米粒子。取得的主要研究結果如下： 1、以2-溴異丁酸季戊四醇四酯(PT-Br)

4、為引發(fā)劑、鹵化亞銅(CuX)為催化劑、聯(lián)二吡啶(bpy)/鄰菲羅啉(o-phen)為配位劑、丙酮和水為溶劑，在25℃通過ATRP合成了四臂Star PDMAEMA。考察了催化劑、配位劑、水對聚合反應的影響。結果表明，以CuCl/o-phen/PT-Br作為催化引發(fā)體系對聚合反應有較好的可控性；另外添加適量水可以加快聚合反應速率，提高反應可控性。通過FT-IR、<'1>H NMR、GPC和UV-Vis對星形聚合物進行了結構表征，并初步考察

5、了聚合反應的動力學行為及所得星形聚合物溫敏性質。 2、以PT-Br/CuCl/bpy為引發(fā)體系，在丙酮/水的混合溶劑中，35℃下引發(fā)MMA聚合，成功的合成了分子量分布在1.25以下的四臂星形PMMA，通過GPC證實了其四臂星形結構。以四臂Star PMMA-Br作為大分子引發(fā)劑，引發(fā)第二單體DMAEMA，成功的合成了四臂Star PMMA-b-PDMAEMA。通過FT-IR、<'1>H NMR、GPC證實了其嵌段共聚物結構。用<

6、'1>H NMR證實了Star PMMA-b-PDMAEMA在水溶液中能夠形成膠束，并通過透射電鏡(TEM)和動態(tài)光散射(DLS)對高分子膠束的形態(tài)和尺寸進行了分析。 3、以線性或星形PDMAEMA同時作為穩(wěn)定劑和還原劑，水為溶劑，在室溫下合成了分散性很好、尺寸均勻的銀納米粒子。在制備納米銀過程中無需添加額外的還原劑，沒有給予其它任何能源。用X-射線衍射、紅外光譜、透射電鏡、紫外．可見光譜對制備的納米銀復合材料進行了表征。UV-