可控/“活性”自由基沉淀聚合法制备窄分布、高交联聚合物微球及其机理研究

摘要

单分散聚合物微球由于具有球形度好、尺寸小、比表面积大、吸附性强及表面反应能力强等特异性质，日益受到人们的关注。本文将反向原子转移自由基(RATRP)和可逆加成-裂解链转移聚合(RAFT)机理与沉淀聚合机理相结合，成功制备了表面具有活性引发基团的窄分布微球。为制备高性能的单分散聚合物微球奠定了基础。具体内容如下:
　　1.开发一条简便易行的制备表面具有原子转移自由基聚合(ATRP)引发基团的微球新方法，即反向原子转移自由基沉淀聚合法(Reverse Atom Transfer RadicalPrecipitation Polymerization，RATRPP)。采用RATRPP成功制备了粒径分布较窄、大小可控的聚合物微球。并研究了一系列不同聚合条件对RATRPP的影响，且利用SEM对微球大小及分布进行了表征。对RATRPP方法所适用功能单体进一步扩展到甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等单体，并得到了窄分布的聚合物微球。而且利用ATRP方法，在微球表面引入亲水性的刷。同时，通过对不同反应时间微球球形的SEM和FT-IR，及不同反应时间各体系中引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)剩余量的HPLC研究，推测出了RATRPP方法制备微球的可能机理。
　　2.可逆加成-裂解链转移沉淀聚合法(Reversible Addition-FragmentationChain Transfer Precipitation Polymerization，RAFTPP)的应用扩展。利用RAFTPP，首次成功制备了一系列功能单体的单分散、高交联的“活性”聚合物微球，证明了RAFTPP是一种制备功能性单分散微球的有效方法，并阐明了其微球生长机理。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

第一节 均匀聚合物微球

1．1．1 均匀聚合物微球的应用

1．1．2 聚合物微球的制备方法

第二节 可控／“活性”自由基聚合

1．2．1 引发-转移-终止自由基聚合法(Iniferter)

1．2．2 氮氧自由基聚合法(NMP)

1．2．3 原子转移自由基聚合法(ATRP)

1．2．4 可逆加成-裂解链转移自由基聚合(RAFT)

第三节 本课题的研究背景和研究内容

1．3．1 研究背景

1．3．2 研究内容

第二章 反向原子转移自由基沉淀聚合法(RATRPP)制备聚合物微球及其机理研究

第一节 化学试剂与仪器

2．1．1 合成原料及规格

2．1．2 测试仪器

2．1．3 化学试剂的预处理

第二节 RATRPP法制备聚合物微球及其表征

2．2．1 搅拌速度的影响

2．2．2 聚合温度的影响

2．3．3 单体浓度的影响

2．2．4 引发剂浓度的影响

2．2．5 溶剂用量的影响

2．2．5 聚合物微球的元素分析

第三节 RATRPP法的普适性研究

2．3．1 RATRPP法制备其他功能单体聚合物微球及其表征

2．3．2 聚合物微球的形态表征

2．3．3 聚合物微球的红外表征

2．3．4 聚合物微球的表面亲水性研究

第四节 RATRPP法制备的聚合物微球活性研究

2．4．1 聚合物微球的接枝反应

2．4．2 接枝聚合物微球的形态表征

2．4．3 接枝微球的红外表征

2．4．4 接枝后微球的亲水性表征

第五节 RATRPP成球机理研究

2．5．1 RATRPP可能机理推测

2．5．2 不同时间的RATRPP

2．5．3 RATRPP成球机理的提出

第六节 本章小结

第三章 可逆加成-裂解链转移自由基沉淀聚合法(RAFTPP)普适性及机理研究

第一节 化学试剂与仪器

3．1．1 合成原料及规格

3．1．2 化学试剂的预处理

第二节 RAFT试剂的合成

第三节 RAFTPP的普适性研究

3．3．1 RAFTPP法制备聚合物微球

第四节 RAFTPP法成球机理的研究

第五节 本章小结

第四章 结论

参考文献

致谢

个人简历在学期间发表的学术论文与研究成果