新型含氟两亲性嵌段共聚物的合成表征及其应用.pdf

新型含氟两亲性嵌段共聚物的合成表征及应用 中文摘要 中文摘要 本论文的研究内容主要包括两个部分：第一部分研究利用氧阴离子聚合 合成一系列含氟两亲性超支化接枝嵌段共聚物，并研究这类共聚物在不同溶 剂中的自组装行为；第二部分研究了利用氧阴离子聚合合成线型含氟两亲性 嵌段聚合物，并以此作为大分子乳化剂稳定苯乙烯细乳液聚合，制备表面带 有含氟链段的聚合物纳米微球。 第一部分：含氟两亲性超支化接枝嵌段共聚物的合成及其自组装 本部分研究了一种新型的含氟超支化接枝共聚物在酸性水及混合溶剂中 的自组装。以超支化聚(3．乙基．3．羟甲基氧杂环丁烷)作为大分子引发剂，利 用顺序加料法依次加入亲水性单体甲基丙烯酸-2．(二甲氨基)乙酯(DMAEMA) 和含氟单体甲基丙烯酸一(2，2，3，3，4，4，5，5-八氟)戊酯(OFPMA)，对聚 合过程进行1HNMR跟踪表征和19FNMR及GPC测试，结果表明通过氧阴离 子引发聚合成功合成了以超支化聚醚为核，两嵌段聚合物为臂的星状聚合物。 将含氟两亲性超支化接枝嵌段聚合物溶于酸性水(pH3．0)和DMF／Water(pH NMR和动态激 3．O)的混合溶剂中进行自组装，通过透射电镜(TEM)、核磁1H 光光散射表征手段对聚合物的自组装行为进行研究，实验结果显示此类聚合 物可以在一定条件下自组装成为多相分隔胶柬，并且多相分隔胶束的尺寸随 着PDMAMEA链段的增长而变小。尤其在混合溶剂中，PDMAEMA链段增 长到一定长度后，对应的超支化接枝共聚物还可以自组装成为线状的纳米丝。 与此同时，通过电泳仪对自组装溶液进行了验证测试，实验结果再次证明了 胶束为多相分隔胶束。 第二部分：含氟两亲性三嵌段聚合物的合成及其作为乳化剂在细乳液中 的应用 ． 利用氧阴离子聚合的方法，以苄醇为引发剂，利用顺序加料法依次加入 疏水性单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)、亲水性单体甲基丙烯酸．2．(二甲氨基) NMR、19F 通过核磁(1H NMR)、凝胶色谱(GPC)JtcJ聚合物的结构、分子量、分 子量分布进行了表征，结果表明通过氧阴离子聚合成功合成一系列结构精制、 新型台氟两亲性嵌段共聚物的合成表征及应用 中文摘要 窄分子量分布的含氟两亲性三嵌段聚合物。对聚合物的水溶液进行表面张力 测试，结果显示，此类聚合物在水溶液中表现出明显的表面活性特征。因此， 将此类三嵌段聚合物作为乳化剂用来稳定苯乙烯的细乳液聚合，研究乳化剂 的用量、不同pH值条件下对细乳液聚合反应动力学的影响及不同乳化剂下的 动力学比较。通过透射电镜(TEM)、粒径测试、Zeta电位测试和红外测试对乳 胶粒子的形态和结构进行表征。结果表明，两亲性含氟三嵌段聚合物作为乳 化剂能很好地吸附于苯乙烯乳胶粒子表面，形成以聚苯乙烯粒子为核、含氟 乳化剂为“毛发”的功能性微球体。将乳液涂覆于薄膜上并进行表面接触角 测试，所得结果再次证明，通过此类含氟乳化剂稳定苯乙烯细乳液聚合可以 成功合成表面带有含氟链段的“毛发”型功能性纳米球体。 关键词：氧阴离子聚合、自组装、两亲性接枝嵌段聚合物、含氟聚合物、超 支化聚合物、嵌段聚合物、多相分隔胶束、细乳液聚合、大分子乳化剂、动 力学、超支化聚(3．乙基．3-羟甲基氧杂环丁烷)、甲基丙烯酸．2．(二甲氨基)乙 酯、甲基丙烯酸八氟戊酯 作 者：毛江 指导老师：倪沛红(教授) Ⅱ and SynthesisCk哦lc嘲{z缸ionofNovelFluorinated 塑业!￡!!!!!生巴堕竺竺!!竺!!垒￡￡!!!型!!! 些坚坠璺 ABSTRACT in Therearetwo