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结构可控的功能化聚烯烃共聚物材料的设计、合成及应用是目前聚烯烃功能化研究领域的热点之一。在聚烯烃分子链骨架中引入功能性基团,可以克服由于聚烯烃材料的非极性造成的应用限制,从而进一步拓宽聚烯烃的使用范围。本文基于同源聚合与可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)机理,再结合开环聚合(ROP)技术,合成了一系列两亲性的线性和梳形共聚物,对其进行了表征并确证了它们的分子链结构。此外,对所合成的两亲性聚合物的多孔薄膜制备进行了研究。
1.利用同源聚合即硫叶立德活性聚合制备了一系列具有不同分子量(Mn,GPC=500 g/mol～2700 g/mol),窄分子量分布(PDI=1.08-1.24)含端羟基的聚亚甲基(PM-OH),利用高温凝胶渗透色谱(GPC),高温核磁氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)对其进行结构表征,且确定羟基化率接近100％。
2.合成RAFT链转移剂三硫代碳酸酯,并将其进行酰氯化,再与合成的PM-OH进行反应生成基于PM的大分子链转移剂RAFT-CTA(PM-OH)。利用高温凝胶渗透色谱(GPC),核磁氢谱(1H-NMR)对其结构进行表征。
3.利用RAFT聚合技术,以大分子引发剂PM-CTA为链转移剂,使甲基丙烯酸(2-羟基乙基)酯(HEMA)和苯乙烯(St)进行共聚反应,得到一系列分子量可控且分子量分布窄的共聚产物PM-b-P(St-co-HEMA),证明了该聚合过程是可控的,并且利用凝胶渗透色谱(GPC),核磁氢谱(1H-NMR)和傅里叶变换红外光谱(IR)分析了共聚物的组成,计算了共聚物上羟基的平均数目。利用呼吸图法将所得共聚物分别以二硫化碳(CS2)和三氯甲烷(CHCl3)作为溶剂制备多孔薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)观察所制备薄膜的形貌。
4.以合成的多羟基共聚物PM-b-P(St-cp-HEMA)为大分子引发剂,辛酸亚锡Sn(Occt)2为催化剂,引发ε-己内酯(ε-CL)配位-插入开环聚合(ROP),制备了一系列分子量分布窄,接枝链长度不同的梳形接枝聚合物PM-b-[P(St-co-HEMA)-g-PCL],利用核磁氢谱(1H-NMR),和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行了表征。利用扫描电子显微镜(SEM)观测呼吸图法所制备薄膜形貌。