具有pH/温度响应性的端基含氟嵌段共聚物制备表征及自组装研究

摘要

本论文通过氧阴离子活性聚合方法合成了一系列含氟封端的pH/温度响应性嵌段共聚物。我们利用含氟醇4，4，5，5，6，6，7，7，7-九氟-1-庚醇(CF3(CF2)3(CH2)3OH，NFHOH)与KH反应得到的含氟醇钾盐的氧阴离子(NFHOH引发聚合物甲基丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酯(DMAEMA，简称DMA)和甲基丙烯酸-2-(二乙氨基)乙酯(DEAEMA，简称DEA)聚合。聚合物NFHO-PDMA-b-PDEA和NFHO-PDEA-b-PDMA的化学结构可以通过两种单体的加料顺序和[DMA]对[DEA]物质的量比来控制。聚合物的结构、分子量及分子量分布通过1HNMR、19FNMR以及凝胶渗透色谱(GPC)等测试手段测定。聚合物在不同pH条件下的溶液中的聚集行为通过表面张力、荧光探针法和透射电子显微镜(TEM)等方法研究。本文中重点研究的上述两种聚合物都表现出了优异的pH和温度响应性。荧光探针法测试得到了聚合物溶液的临界胶束浓度(cmc)，表面张力测试结果显示聚合物具有良好的表面活性。而且，这种含氟基团封端的两亲性嵌段共聚物在水溶液中具有低临界溶解温度(lower critical solution temperature，LCST)和pH响应性。TEM分析结果显示NFHO-PDMA30-6-PDEA10嵌段共聚物在碱性水溶液中可以自组装形成多相分隔胶束，必要的条件是NFHO-PDMA-b-PDEA聚合物溶液的pH=9.0,高于PDMA和PDEA链段的pKa值。而聚合物NFHO-PDEA-b-PDMA在pH=9.0的碱性水溶液中可以形成花状胶束。由于PDMA和PDEA链段在酸性溶液中都可以质子化，所以在酸性溶液(pH 3.0)中无法检测到聚合物自组装形成的胶束。向酸性的聚合物溶液中加碱，随着pH值逐步升高到9.0时，形成了与上述不相同形态的胶束，NFHO-PDMA-b-PDEA共聚物在溶液中形成多相分隔胶束，NFHO-PDEA-b-PDMA共聚物在溶液中形成不规则形状的囊泡。 另外，表面张力、TEM和稳态荧光探针法测试结果显示无机盐和溶剂的组成及性质对聚合物的自组装都有一定的影响，本文也进行了讨论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1论文研究工作的意义

1.2文献综述

1.2.1含氟两亲性聚合物简介

1.2.2含氟聚合物自组装

1.3本论文研究内容

第二章端基含氟pH/温度响应性嵌段共聚物的制备表征及自组装研究

2.1端基含氟两亲性嵌段共聚物的制备

2.1.1试剂

2.1.2测试与表征

2.1.3聚合反应

2.2结果与讨论

2.2.1端基含氟两亲性嵌段共聚物的结构表征

2.2.2端基含氟两亲性嵌段共聚物水溶液性质研究

2.2.3聚合物在溶液中的自组装行为研究

2.2.4端基含氟两亲性嵌段共聚物的pH/温度响应性研究

2.2.5外加因素对聚合物溶液性质的影响

2.3结论

参考文献

攻读学位期间发表的文章

致谢