论文部分内容阅读
本论文以4-乙烯基吡啶(4VP)为聚合单体、正丁基锂为引发剂(n-BuLi),在大量路易斯酸三异丁基铝(i-Bu3Al)存在下,25℃条件下实现了聚4-乙烯基吡啶(P4VP)的负离子活性聚合,提出了i-Bu3Al的双络合机理。在此基础上,还合成了聚丁二烯和聚4-乙烯基吡啶两亲性嵌段共聚物(PB-b-P4VP),最后采用选择性溶剂加入法制备了PB-b-P4VP两亲性嵌段共聚物胶束,形成以PB嵌段为壳和P4VP嵌段为核的具有核壳结构的纳米微球。其中,重点研究了不同[i-Bu3Al]/[n-BuLi]/[4VP]比例、投料方式、温度、溶剂和活性种对聚合体系的影响。主要工作如下:1、通过控制不同摩尔比例的[i-Bu3Al]/[n-BuLi]和[i-Bu3Al]/[4VP],25℃下以四氢呋喃为溶剂,制备分子量可控且分子量分布窄的聚4-乙烯基吡啶。结果发现,当[i-Bu3Al]/[n-BuLi]≥50或[i-Bu3Al]/[4VP]≥0.5比例时,4VP能很好的实现负离子活性聚合,单体转化率基本保持在95%以上。2、通过改变不同投料方式、温度、溶剂和活性种,探索在[i-Bu3Al]/[n-BuLi]/[4VP]=100/1/95比例下对4VP负离子聚合的影响。结果发现,采用滴加法比一次投料法制备的P4VP分子量分布更窄;25℃和低温下对P4VP分子量及分布可控性都很好,该聚合体系有很强地温度适应性;相比极性溶剂四氢呋喃(THF)体系,环己烷溶剂体系单体转化率低且分子量分布宽;采用比丁基锂活性更低的活性种聚丁二烯基锂和聚苯乙烯基锂,都可以引发4VP负离子聚合。3、在大量路易斯酸三异丁基铝存在下,可以很好地实现4-乙烯基吡啶的负离子活性聚合,从而提出i-Bu3Al和n-BuLi、4VP的双络合机理,并进行了核磁和紫外光谱表征测试。4、以环己烷和THF为混合溶剂,在[i-Bu3Al]/[n-BuLi]/[4VP]=100/1/95比例及25℃条件下,探索利用传统负离子聚合法制备出不同嵌段分子量的PB-b-P4VP。GPC和1H-NMR表征和计算显示,结果发现4VP的单体转化率为80%及嵌段率为73%。5、采用选择性溶剂加入法尝试对PB-b-P4VP进行自聚集,最终制备得到以PB嵌段为壳和P4VP嵌段为核的纳米微球,初步研究了不同嵌段分子量和聚合物浓度对聚合物胶束的形貌影响。结果表明,当PB-b-P4VP浓度为1mg/ml时,且PB嵌段和P4VP嵌段的分子量相近时,可制备出单分散且粒径大小均匀的球形胶束。