基于反式-1,4-聚异戊二烯嵌段共聚物的设计与合成

摘要

基于聚异戊二烯的嵌段共聚物在纳米纤维，热塑性弹性体，压敏粘合剂，生物友好材料，涂料工业以及纳米多孔材料领域展示了很好的应用。但是目前普遍采用的阴离子聚合和活性自由基聚合等方法对聚异戊二烯微观结构的调控性较差，无法体现反式-1,4单一微观结构对嵌段共聚物性能的影响。本论文通过 TPI的氧化裂解及后端基功能化改性并结合ATRP聚合和RAFT聚合，合成了基于TPI的嵌段共聚物。
　　首先用H5IO6直接氧化裂解法和 H5IO6间接氧化裂解法两种方法，成功的合成出了端基为醛基和酮基的功能化 TPI，并发现采用先环氧化后裂解分步进行的H5IO6间接氧化裂解法对TPI的裂解效果更好。H5IO6间接法氧化裂解TPI时，相比于THF，用CHCl3溶解TPI得到的端羰基TPI（CTTPI）分子链中残留的环氧基团量更少。DSC表征结果表明TPI氧化裂解后得到的 CTTPI仍然具有良好结晶能力。用NaBH4将CTTPI的端醛基和端酮基还原为了反应性更好地双端羟基，通过 HTTPI的双端羟基与磺酰氯基团之间高效的酯化反应将离去基团甲基磺酰氯键接到TPI分子链两端，然后通过 NaN3与双端甲基磺酰氯之间的置换取代反应成功的合成了双端叠氮基功能化的TPI。
　　通过HTTPI双端羟基与2-溴异丁酰溴之间高效的酯化反应，将ATRP聚合引发剂2-溴异丁酰溴键接到了TPI分子链两端，成功的制备了ATRP大分子引发剂Br-TPI-Br。以 Br-TPI-Br为引发剂，PMDETA为配体，CuBr做为催化剂，通过苯乙烯 ATRP聚合时间的调控合成出了一系列 TPI和 PS嵌段不同分子量的PS-b-TPI-b-PS三嵌段共聚物，并用1H-NMR, FTIR, GPC, DSC对其进行了表征。
　　在酯化反应活化剂DMAP和EDC·HCl的活化下，利用RAFT试剂2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸与双端羟基之间的酯化反应将RAFT试剂键接到TPI分子链两端，合成了RAFT大分子链转移剂CTA-TPI-CTA，并以AIBN为引发剂引发异戊二烯RAFT聚合，通过聚合时间的调控，合成了在TPI分子链两端链接枝不同分子量聚异戊二烯的PI-b-TPI-b-PI三嵌段共聚物。

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第一章 文献综述

1.1 反式-1,4-聚异戊二烯

1.2 遥爪型聚异戊二烯的制备

1.3 基于聚异戊二烯嵌段共聚物的合成

1.4 课题研究的目的意义及研究内容

第二章 端基功能化TPI的合成

2.1前言

2.2 实验部分

2.3结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 PS-b-TPI-b-PS三嵌段共聚物的合成

3.1前言

3.2 实验部分

3.3结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 PI-b-TPI-b-PI三嵌段共聚物的合成

4.1 前言

4.2 实验部分

4.3结果与讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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