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本论文的研究工作主要包括两部分,第一部分是基于线型PEG的温敏嵌段共聚物∶生理温度附近的LCST调控,通过将短链PEG22(Mw=1000)引入聚合物制备了一系列嵌段共聚物PEG22-b-PADMO,研究了共聚物在水中的自组装行为及温度响应行为。研究表明低分子量的PEG导致共聚物亲疏水比例的改变,从而使共聚物的LCST大幅度降低,且聚合物E22A14溶液在生理温度附近表现出快速可逆的温度响应行为;第二部分是全亲水丙烯酰胺/丙烯酸类梳型聚合物的合成与双重响应性聚集行为的研究,通过连续地自由基聚合制备了一系列新型的丙烯酰胺/丙烯酸类梳型聚合物。通过核磁碳谱中类似碳原子的共振峰面积可粗略表征丙烯酰胺/丙烯酸的组成比例,此外,还研究了聚合物的pH响应聚集行为和金属离子响应聚集行为。取得的主要研究成果如下:
1、采用RAFT聚合制备了以线型PEG为基础的温度响应嵌段共聚物PEG-b-PADMO。共聚物在水溶液中自组装形成胶束状聚集体,采用1HNMR研究证明,PEG22(Mw=1000)既作为亲水组分,同时PEG的脱水化又是这些共聚物相变的驱动力。通过调节PADMO组分的聚合度(14-27),可以使聚合物的LCST在20-35℃范围内可控。值得注意的是,共聚物PEG22-b-PADMO14的溶液在生理温度附近~33℃发生锐利的相转变且仅有小的迟滞现象,在加热冷却10个循环中还表现出优异的可逆性和再现性。
2、以引发剂量的壳聚糖(CS)为母体骨架,通过与丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)连续的自由基聚合反应,制备了一种新型丙烯酰胺/丙烯酸类梳型聚合物(CS-PAM/PAA)。聚合物中丙烯酰胺和丙烯酸的组成比例可通过控制反应时间调节,并可通过核磁共振碳谱定量计算。该聚合物具有全亲水性嵌段共聚物的特性,在水溶液中具有良好的pH响应性和离子响应性。聚合物溶于水并在酸性条件下自组装形成囊泡结构的聚集体,多价金属离子(如Tb3+离子)也可以引起聚合物的响应聚集。