功能化聚合物的合成与表征

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功能化聚合物具有独特的结构和理化性能,在材料科学、药物释放、基因工程等领域都有较好的应用前景,受到人们的广泛关注。本论文主要以杂化聚合为基础,商品化单体为原料,磷腈(t-BuP4)为催化剂,合成了一系列功能化聚合物。通过核磁(NMR)、红外(FT-IR)、三检测体积排除色谱(TD-SEC)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析(TGA)等对合成功能化聚合物的结构和性能进行了测试表征,具体工作如下:  1.己内酯(CL)与 N-苯基马来酰亚胺(NPMI)的杂化共聚。以 CL和NPMI为单体,在t-BuP4催化下合成了具有CL和NPMI两种结构单元的无规共聚物。研究表明,聚合反应过程中 NPMI以打开双键的方式进入聚合物且聚合物中己内酯结构单元的含量随 CL和 NPMI单体摩尔比的增加而增加。合成共聚物的热稳定性介于CL和NPMI均聚物之间。  2. CL与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)的杂化共聚。以CL和DMAEMA为单体,在t-BuP4的催化下合成了具有温度/pH双响应特性的无规共聚物。研究表明,共聚物的组成与单体投料比接近,共聚物中CL结构单元含量的增加导致聚合物的玻璃化转变温度(Tg)降低,临界相转变温度(LCST)降低,接触角增大。合成的共聚物具有较好的降解性能且在水中能形成50nm左右的胶束。  3.杂化共聚合制备超支化聚合物。以CL和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,在t-BuP4的催化下,通过自缩合聚合方法制备超支化聚合物。研究表明,合成的聚合物具有较小的流体力学半径,比同分子量的线型聚合物的黏度低,具有明显超支化聚合物的特征。该方法不仅可用于乙烯基单体,同样适用于环状酯类单体,为超支化聚合物的设计和制备提供了新的依据。  4.甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)与MMA/DMAEMA的共聚。以AMA、MMA或DMAEMA为单体,在t-BuP4的催化下,合成了含悬垂双键的功能性聚合物,并可通过―Click‖反应对聚合物中的悬垂双键进行修饰。研究表明,反应过程中,AMA的烯丙基双键不参与聚合、环化等反应。聚合反应中单体转化率均高于90%,且所得聚合物PDI均小于1.5。共聚物组成与体系的单体投料比一致,只有一个玻璃化转变温度。
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