聚合诱导自组装(PISA)由于可以原位合成高浓度的各种形貌的聚合物纳米粒子,已发展成为高效制备聚合物纳米胶束的一种重要方法。原位溴-碘转换“活性”自由基聚合(LRP)方法是一种采用原子转移自由基聚合(ATRP)体系中的烷基溴引发剂与碘化钠在聚合体系中发生亲核取代反应而原位生成烷基碘来调控单体聚合的新型LRP方法。该方法不需要使用ATRP体系中的过渡金属催化剂,避免了聚合物中金属残留对其实际应用的限制,同时克服了传统的烷基碘调控体系中碘引发剂不稳定且不易保存的缺点,但把该方法应用到PISA体系中还未见报道。另一方面,光作为一种绿色清洁能源,操作方便,副反应少,且具有时空可控性,现LED灯带作为一种价廉物美的光源在LRP中已被广泛应用。本论文着眼于室温光控原位溴-碘转换LRP在PISA中的应用探究,以期为聚合物胶束的合成提供一条简便高效的绿色途径,其主要研究内容和结论如下:体系一:两步法光控原位溴-碘转换LRP-PISA体系的构建。在该体系中我们以蓝色LED作为光源,α-溴苯乙酸乙酯(EBPA)作为引发剂的前驱体,通过加入碘化钠(NaI),在体系中EBPA和NaI发生亲核取代反应原位生成烷基碘引发剂。我们首先以甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(PEGMA)为单体,三乙胺(TEA)为催化剂,甲醇(MeOH)为溶剂,在室温下通过光控原位溴-碘转换LRP合成亲溶剂链段PPEGMA;然后以此为大分子引发剂,室温下进行甲基丙烯酸苄酯(BnMA)的光控原位溴-碘转换LRP-PISA合成PPEGMA-WPBnMA聚合物纳米胶束。我们首先设计并合成了聚合度为5,10,15的PPEGMA,然后分别将其作为大分子引发剂引发合成目标聚合度为60的PBnMA。目标聚合度为5的PPEGMA引发BnMA聚合时,由于固含量较高(47.1%),没有得到清晰的TEM图。目标聚合度为10的PPEGMA做引发剂时,设计的固含量为40.9%,胶束粒径从39.8 nm增至149.7 nm,得到了近似蠕虫状的聚合物胶束。目标聚合度为15的PPEGMA做引发剂时,我们分别设计了 36.2%和20.0%两种固含量对其聚合行为和组装形貌进行研究,降低固含量后体系粘度降低,聚合速率虽然有所减缓,但是单体BnMA转化率从58.5%增长至75.1%。从TEM图中可以看出,不仅得到了近似蠕虫状的胶束还得到了聚合物囊泡。从BnMA的聚合行为来看,分子量随着转化率的增大基本呈线性增长,分子量分布也较窄(Mw/Mn<1.29),符合“活性”自由基聚合的特征。体系二:一步法光控原位溴-碘转换LRP-PISA体系的构建。为了减少聚合步骤,在体系一的研究基础上,我们利用事先合成的水溶性引发剂α-溴苯乙酸聚乙二醇单甲醚酯(mPEG1k-BPA)作为引发剂的前驱体,同样在甲醇溶液中,NaI、TEA和BnMA存在下采用一步光控原位溴-碘转换LRP-PISA方法合成mPEG1k-b-PBnMA聚合物纳米胶束。我们设计了目标聚合度为20的PBnMA,12个小时转化率达到77.6%。不过,由于我们设计的水溶性引发剂的分子量较小(1000 g/mol),不足以稳定太长的疏溶剂链段,只得到了稳定的球状聚合物纳米粒子。我们通过聚合物末端核磁分析证明了 mPEG1k-b-PBnMA的结构。聚合动力学表明,ln([M]0/[M])随着时间的延长呈近一级线性关系,聚合物的分子量随着转化率的增加线性增长,分子量分布也较窄(Mw/Mn<1.20),符合“活性”自由基聚合的特征。另外,选择甲醇与水的混合溶液作为溶剂,同样实现了甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)的聚合诱导自组装。通过一步法来实现光控原位溴-碘转换LRP-PISA过程,不仅可以减少聚合步骤,也可以减少因两步聚合造成的活性末端碘损失加大的问题。