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两亲聚合物网络(amphiphilic polymer networks,APCNs)是由亲水链段和疏水链段通过共价键连接形成的一种两亲性聚合物网络体系。其亲、疏水链段各自聚集成微观相分离的相态结构,形成独特的可逆两亲性及良好的生物相容性,在智能高分子材料、软性角膜接触镜、医用材料以及生物分离材料等领域具有广泛的应用前景。由于亲疏水链段热力学不相容以及传统自由基聚合交联过程不可控,所制备的APCNs常常存在亲疏水链段尺寸不均、交联效果不稳定等缺点。因此APCNs的合成难点在于如何将二者组合到同一个聚合物又能控制聚合物亲疏水链段长度并且提高交联点密度,使之成为具有宏观连续相的网络。可逆加成断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragment Transfer, RAFT)是近年来生物医学领域新兴的高分子活性可控合成技术,采用RAFT聚合法制备的相对分子量及其分布可控、末端带活性点且不含有重金属离子的高聚物可作为制备生物医用型 APCN的预聚体。其末端活性点可通过反应条件温和、反应过程高效、无重金属的巯基/烯点击化学(Click Chemistry)交联。这种方法对提高APCNs的尺寸均一性、性能稳定性及生物相容性具有重要意义。 本文提出并探讨了一种结合活性可控聚合(RAFT)法与巯基/烯点击化学(Click Chemistry)以制备两亲性共聚物网络的实验思路。其实验过程主要包括:首先,利用相转移催化法制备了含羧基官能团的十二烷基-α-甲基丙酸三硫代碳酸酯(TTC)。其次,在脱水剂二环己基碳二亚胺(DCC)和羧酸活化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化体系作用下,所得到的TTC与 HO-PDMS-OH进行酯化反应。再次,利用所得到的大分子链转移试剂,对单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)进行RAFT活性可控聚合,制备PDMA-PDMS-PDMA三嵌段聚合物。然后,为进一步对三嵌段端基进行功能化修饰,将三嵌段聚合物作为大分子链转移试剂,控制双官能团单体甲基丙烯酸烯丙基酯(AMA)聚合,得到含悬垂端双键(交联点)的嵌段聚合物PAMA-PDMA-PDMS-PDMA-PAMA。紧接着,端基经过正胺还原改性的聚合物 PAMA-PDMA-PDMS-PDMA-PAMA仍然带有双键交联点,可进一步进行交联反应制备 APCNs。然后,将改性PAMA-PDMA-PDMS-PDMA-PAMA用三种不同交联方法(硅氢化加成法、热引发巯基-烯点击化学交联法及紫外光引发巯基-烯点击化学交联法)制备两亲性共聚物网络(APCNs),并探讨了三种交联方法的可行性及优劣性。最后,通过原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)及差示扫描量热仪(DSC)对较优的热引发巯基-烯点击化学交联法所制备的APCNs进行了微相结构表征。利用溶胀性能及接触角测试表征了APCNs亲疏水链段组分相对含量。并且通过乳仓鼠肾细胞(BHK-21)培养实验,评价了APCNs材料的细胞毒性,为发掘该类材料在接触镜片材料、医药载体及选择性生物医用分离材料等潜在应用领域奠定基础。 主要工作内容包括: (1)链转移试剂的合成:采用相转移催化法制备了十二烷基-α-甲基丙酸三硫代碳酸酯(TTC)小分子功能性链转移试剂。在DCC/DMAP催化体系作用下,利用 TTC末端羧基与双端羟基硅油(HO-PDMS-OH)进行酯化反应制备了PDMS基大分子链转移试剂。分别探讨了相转移催化条件及酯化反应条件对链转移试剂产率的影响。并通过FTIR、1HNMR等测试手段,对所制备的链转移试剂进行了表征。 (2)嵌段聚合物的制备:以PDMS基大分子链转移试剂进行DMA的活性可控聚合,制备活性可控三嵌段聚合物PDMA-PDMS-PDMA。进一步以活性可控三嵌段聚合物PDMA-PDMS-PDMA为大分子链转移试剂进行AMA的活性可控聚合,制备端基含悬垂双键的活性可控五嵌段聚合物PAMA-PDMA-PDMS-PDMA-PAMA。并利用胺解还原反应除去其活性可控基团三硫酯基,以降低五嵌段聚合物(预交联体)的生物毒性。 (3)APCNs的制备:分别采用硅氢加成交联法、热引发巯基-烯点击化学交联法及UV-光引发巯基-烯点击化学交联法制备APCNs膜材料。通过比较三种交联方法所制备的APCNs膜材料在溶胀态的机械性能可知,热引发巯基-烯点击化学交联法较另两种交联方法较好。并对热引发法所制备的APCNs进行了AFM、TEM、DSC、溶胀度、溶胶含量、机械强度及细胞毒性表征。