RAFT聚合制备和调控嵌段共聚物纳米粒子
近年来，聚合诱导自组装(PISA)由于其操作简便、固含量高、重现性高等优势成为制备两亲性嵌段共聚物胶束粒子的重要手段。本文采用“一锅法”，通过非均相可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备了两亲性嵌段共聚物微/纳米粒子，在几种条件下制备了不同的嵌段共聚物胶束粒子: 1、首次以二苄基三硫代碳酸酯(DBTTC)为RAFT试剂，合成了聚丙烯酸三硫代碳酸酯（PAA-TTC-PAA），在乙醇/水混合溶剂中，PAA-TTC-PAA调控下进行苯乙烯(St)在的分散聚合，合成了聚丙烯酸-b-聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PAA-b-PSt-b-PAA)三嵌段共聚物粒子。通过调整体系中St固含量、醇水比、聚丙烯酸链段聚合度及聚丙烯酸链段和聚苯乙烯链段的聚合度之比获得了具有不同形貌的胶束粒子。除了球形、蠕虫状和囊泡等胶束粒子外，随着St固含量或者聚合度的增加，还可以获得大小两种尺寸分布的囊泡粒子和反相双连续胶束粒子。进一步，通过跟踪聚合反应过程，仔细地研究了上述粒子的形貌演变过程。 2、以十二烷基三硫代碳酸酯(DDMAT)为RAFT试剂，合成了聚丙烯酸三硫代碳酸酯(PAA-TTC)，在乙醇/水混合溶剂中进行St的分散聚合，合成了聚丙烯酸-b-聚苯乙烯(PAA-b-PSt)嵌段共聚物粒子。在聚合体系中通过添加小分子的无机盐、非离子乳化剂和离子型乳化剂等调控聚合物粒子的形貌和尺寸;随着添加物质含量的增加，对聚合物的形貌影响明显增加。加入氯化钾和溴化钾的体系相比空白体系可以使多孔球胶束向囊泡转变，且在囊泡粒子的内腔中发现无机盐颗粒;加入非离子型乳化剂司盘80，对比空白体系可以使多孔球向纯囊泡转变，且可以使囊泡粒子的直径增大;加入十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠则使体系中球形胶束的数量增加。 3、以十二烷基三硫代碳酸酯(DDMAT)为RAFT试剂，合成了聚丙烯酸三硫代碳酸酯(PAA-TTC)，在水中进行St的乳液聚合，合成了聚丙烯酸-b-聚苯乙烯(PAA-b-PSt)嵌段共聚物粒子。通过调整亲疏溶剂链段聚合度之比、添加小分子无机盐（氯化钾）和PEG600等手段探究其对嵌段共聚物粒子的影响。通过改变亲疏溶剂链段聚合度之比可以获得球形胶束;添加氯化钾可以获得少量短棒状胶束;加入PEG600在球形胶束中可以观察到少量的囊泡粒子。 4、以S，S'-二（R，R'-二甲基-R"-乙酸）-三硫代碳酸酯(BDMAT)为RAFT试剂，合成了聚甲基丙烯酸(PMAA-TTC-PMAA)，在乙醇/水混合溶剂中进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)、St的分散聚合与MMA和St的分散共聚合，合成了几种不同的三嵌段共聚物粒子。通过调整亲溶剂段PMAA的转化率，利用残余的MAA亲溶剂单体与MMA共聚等获得了尺寸较均一的球形胶束粒子。
嵌段共聚物;胶束粒子;分散聚合;可逆加成;断裂链转移
北京化工大学
硕士
材料工程
石艳;陈光岩
2020
中文
TQ316.32
2020-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）