双亲水性聚合物PEG-b-PDMAEMA与含甲基丙烯酸(氟取代)戊酯三嵌段共聚物的合成及表征

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本论文主要研究氧阴离子引发甲基丙烯酸酯类单体和甲基丙烯酸含氟酯类单体的聚合。研究中使用的单体包括甲基丙烯酸.2.(N,N-二甲氨基)乙酯(DMAEMA),甲基丙烯酸一(2,2,3,3,4,4,5,5-J~氟)戊酯(2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentylmethacrylate)(OFPMA)。引发剂为单甲基封端的聚乙二醇(分子量分别为750和2000)的钾盐(MePEGO-K+)。 利用不同单体的顺序加料法合成了一系列结构精致、窄分子量分布的AB和ABC型嵌段共聚物,也就是单甲基封端的聚乙二醇和聚甲基丙烯酸.2.(N,N-Z甲氨基)乙酯形成的双亲水性两嵌段共聚物(MePEG-b-PDMAEMA)和单甲基封端的聚乙二醇与聚甲基丙烯酸.2.(Ⅳ,N--甲氨基)乙酯以及甲基丙烯酸.(2,2,3,3,4,4,5,5.八氟)戊酯形成的含氟三嵌段共聚物(MePEG-b-PDMAEMA-b-POFPMA)。 通过0HNMR和GPC测试分别获得共聚物的分子量及分子量分布数据。结果表明,所得共聚物的分子量分布较窄,聚合物分子量的实验值与理论值较吻合。因此,嵌段共聚物结构可以通过调节最初的单体与引发剂的比例来控制,通过19FNMR研究发现,MePEG-b-PDMAEMA活性链上成功链接了第二单体OFPMA。实验结果表明,氧阴离子聚合方法不仅适用于酯基中含有杂原子的甲基丙烯酸酯类单体,同样也适用于甲基丙烯酸含氟酯类单体。利用表面张力法、电导率法、荧光探针法研究了MePEG-b-PDMAEMA两嵌段和MePEG-b-PDMAEMA-b-POFPMA三嵌段共聚物在水溶液中的胶束化行为。这些实验结果表明,合成的嵌段共聚物具有明显的表面活性,随水溶液pH值的变化以及各链段长度的变化而发生改变。含氟嵌段聚合物的水溶液行为表现出很强的表面活性。浊度法研究表明共聚物的水溶液具有温度响应性,在一定的温度之上聚合物从水中沉淀出来,当接上含氟链段后共聚物的析出温度降低。 通过胶束化行为的研究发现,当MePEG链段的分子量为750时形成的共聚物在水中的溶解度比相同结构的MePEG链段的分子量为2000的大。通过浊度研究发现PDMAEMA链段在MePEGOK(-Mn=750)引发的聚合物中对共聚物性质的影响比在MePEGOK(-Mn=2000)引发的聚合物中要大。 这些发现将为合成水溶性含氟嵌段聚合物提供新的方法。
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