高低临界溶解温度可同时调节的热响应性高分子聚合物的合成

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bihaidanxin
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目前,热响应性聚合物是高分子科学领域研究的热门课题。通过可逆加成断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合,可以方便地制备一系列结构可控的热响应性聚合物。由于亲水性的热响应性聚合物和两性离子聚合物都具有良好的生物相容性,它们在生物医学领域具有潜在的应用价值。本论文在前人工作的基础上,在双重可调热响应性聚合物的合成方面进行了一些探索,具体的工作如下:1.聚2-(2-甲氧基乙氧基)乙基甲基丙烯酸酯-co-聚乙二醇甲基丙烯酸酯[poly(OEGMA-co- MEO2MA)]的合成及低临界溶解温度(LCST)的调控。采用RAFT聚合合成具有低临界溶液温度(LCST)响应性和结构可控的无规共聚物poly(OEGMA-co- MEO2MA)。通过改变两种共聚单体的投料摩尔比,来实现无规嵌段共聚物LCST的调控。通过核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)来表征其结构及相对分子量大小和分子量分布;采用变温紫外可见光谱法研究了无规嵌段共聚物的低临界溶解温度响应性,随着单体乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA)投料摩尔比的增大,聚合物的低临界溶解温度(LCST)升高,并且聚合物的LCST与单体乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA)投料摩尔比之间呈现一定的相关性。2.聚二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺-b-[聚2-(2-甲氧基乙氧基)乙基甲基丙烯酸酯-co-聚乙二醇甲基丙烯酸酯][poly(OEGMA-co-MEO2MA)-b-poly (DMAPMA)]的合成及其季胺化。利用大分子链转移试剂(macro-CTA)聚2-( 2-甲氧基乙氧基)乙基甲基丙烯酸酯-co-聚乙二醇甲基丙烯酸酯[poly(OEGMA-co-MEO2MA)]进一步RAFT聚合,成功合成了嵌段共聚物聚二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺-b-[聚2-(2-甲氧基乙氧基)乙基甲基丙烯酸酯-co-聚乙二醇甲基丙烯酸酯][poly(OEGMA-co- MEO2MA)-b-poly (DMAPMA)]。同样采用核磁共振(NMR)和凝胶渗透色谱表征了其结构及相对分子量大小和分子量分布。由于该嵌段聚合物中含有叔胺结构,采用1,3-丙基磺酸内酯与其进行季铵化反应,生成含有正负两性离子的内盐结构。该结构在水溶液中由于分子间静电相吸引,导致聚合物溶液具有高临界溶液温度(UCST)响应性。通过变温紫外可见光谱和动态光散射研究了该嵌段聚合物的高临界溶解温度,随着季铵化度(DQ)的增大,高临界溶解温度(UCST)升高。在高低临界溶解温度范围内,溶液呈透明溶解状态,粒径小于10 nm;当温度在高低临界溶解温度范围外,溶液呈浑浊状态,粒径约为100 nm。
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