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原子转移自由基聚合(ATRP)是一种重要的“活性”/可控的自由基聚合反应,它
为高分子合成提供了一种十分方便和有力的分子设计工具。本文对ATRP技术在制备
两亲性超支化星状聚合物方面的应用进行了研究,合成了两亲性超支化星状接枝共聚
物。
本文研究了以对氯甲基苯乙烯为引发单体,在CuCl/bpy催化下,运用原子转移
自由基聚合合成了在端基和线形结构单元上均含有氯原子的超支化聚合物。然后以此
超支化聚合物为大分子引发剂,再次运用ATRP引发甲基丙烯酸特丁酯聚合,制备了
以超支化聚合物为核、聚甲基丙烯酸特丁酯为臂的星状接枝共聚物PCMS-g-PtBMA,
其臂数可达27以上。将星状接枝共聚物PCMS-g-PtBMA在酸性条件下水解,制得两
亲性星状接枝共聚物PCMS-g-PMAA。
文本还研究了采用FeCl2/IDA催化体系引发对氯甲基苯乙烯的原子转移自由基
聚合,获得端基和线性单元上含有多个氯原子的超支化聚对氯甲基苯乙烯(PCMS)。
并以此为大分子引发剂再次引发甲基丙烯酸特丁酯(tBMA)进行原子转移自由基聚
合,制得了具有超支化核的星状接枝共聚物P(CMS-g-tBMA),嵌段共聚物的平均
相对分子质量与设计相对分子质量十分接近,其臂数可达15。该星状共聚物在酸性
条件下水解后得到两亲性超支化星状共聚物P(CMS-g-MAA)。
上述各种共聚物的结构己通过IR、1HNMR、GPC和PCS等手段得到表征。
研究了超支化两亲性星状接枝共聚物的溶解性和吸水性。超支化两亲性星状接
枝共聚物P(CMS-g-MAA)在水中不溶,但可溶于5%以上的NaOH或KOH水溶液
中。吸收水后体积增大,转变为透明的水凝胶,具有明显的高吸水性树脂特征。我们
测试了星状嵌段共聚物在去离子水、生理盐水、人造尿液及人造血浆中的吸液性。超
支化两亲性星状接枝共聚物中每个聚甲基丙烯酸臂的平均链节数对吸水率和吸液率
均有很大影响。
关键词原子转移自由基聚合;超支化聚合物;两亲性;星状聚合物;接枝共聚物