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本研究致力于采用RAFT自缩合聚合或共聚反应合成支化聚合物,通过随后的RAFT聚合反应制备多臂星形聚合物,并研究支化、星形聚合物结构和性能之间的内在关系,同时探索它们的潜在应用。设计合成了可聚合型RAFT试剂S-对乙烯基苯基S’-丙基三硫代碳酸酯(VBPT),通过一至两步聚合反应得到了多种支化与星形聚合物。从星形PNIPAM出发,通过氨解和氧化反应制备了双重敏感PNIPAM水凝胶,并对其物理化学性能进行了初步研究。主要内容如下:(1)通过VBPT和乙烯基单体苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸叔丁酯(tBA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)等进行RAFT自缩合共聚反应,得到了支化度、硫代碳酸酯官能度、平均支链长度基本可调的支化聚合物。然后以支化核为大分子链转移剂,进行St、tBA、NIPAM等单体的扩链反应,得到了多臂星形聚合物。采用核磁、GPC-MALLS、DSC、粘度等测试手段对支化和星形聚合物的物理化学性能进行表征。实验结果证明:在[MA]0:[VBPT]0 = 0.4时,支化聚合物的支链重复单元数(RB)在5.7与6.7之间,支链中存在着大量VBPT单元,结构类似于树枝状聚合物;在高配比情况下,支化聚合物的RB值接近于理论值,结构更接近于臂数不高的星形聚合物。通过RAFT自缩聚反应能合成硫代碳酸酯官能度(F)高达数百上千、分子量分布指数可变(1.16 < PDI < 9.18)、支化因子可调(0.19 < g’< 0.83)的支化聚合物。利用硫代碳酸酯重均官能度为7.26、13.0和55.8的支化聚合物为macro CTA进行RAFT聚合反应,制备了分子量可控、PDI在1.12-1.88的星形PSt与PtBA。本研究成功发展了通过两步反应制备多臂星形聚合物的普适性合成方法,方法简便易行,能进一步推广至杂臂星和多臂星形嵌段共聚物的快速构筑。通过共聚反应制备的支化聚合物通常只具有一个显著的玻璃化转变温度,说明RAFT共聚合反应可作为改善极性不同的聚合物链段之间相容性的一种有效途径。(2)采用RAFT自缩聚反应合成了硫代碳酸酯官能度为8.1-28.3的支化PVBPT,通过RAFT聚合法成功制备了星形PNIPAM。利用水合肼对RAFT聚合物进行快速氨解,通过星形PNIPAM末端巯基之间的偶联反应,得到了具有温度和氧化-还原双重刺激敏感的PNIPAM水凝胶。发现在同时进行氨解和氧化反应时,样品的成胶时间随星形聚合物臂数的增加而逐渐延长。考察了水凝胶在20℃和40℃下吸水反应动力学,发现PNIPAM水凝胶在20℃下最大吸水率可以达到14-21,而在40℃下最大吸水率在1.5-4之间。此外,也研究了PNIPAM水凝胶对染料分子罗丹明B的负载及释放行为,初步的研究结果表明:大约50-70%的吸附染料分子在2-5h能被释放出来。通过本研究工作的开展,我们发展和完善了多臂星形聚合物的普适性合成方法,同时加深了对于采用RAFT自缩合聚合合成超支化聚合物时具体反应过程的理解。