两亲性杂侧链聚合物刷的合成及其乳化功能-高分子学报.PDFVIP

第9 期 高 分 子 学 报 No. 9 2017 年9 月 ACTA POLYMERICA SINICA Sep., 2017 两亲性杂侧链聚合物刷的合成及其乳化功能* 2 1** 2 1 2 1** 闫业超 黄华华 朱 雯 刘利新 张 科 陈永明 1 ( 中山大学材料科学与工程学院 聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室 广州 510275) (2高分子物理与化学国家重点实验室 中国科学院化学研究所 北京 100190) 摘 要 报道了一种随机高密度接枝亲水、疏水聚合物侧链的刷形两亲性聚合物. 首先，结合可逆加成-断 裂链转移(RAFT)聚合和后修饰方法，得到含叠氮侧基的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA-N )作为主链；再 3 分别合成端炔基聚苯乙烯(PS)和端炔基聚环氧乙烷(PEO)，然后通过铜催化的叠氮-炔环加成反应，将疏水性 PS和亲水性PEO 同时高效的接到PGMA主链上，制得两亲性杂侧链的聚合物刷. 由凝胶渗透色谱(SEC)分析 得知，在主链叠氮基团与两侧链总炔基的摩尔投料比为1 ∶1的条件下，PS和PEO 的接枝效率很高，都大于 90%. 通过调节主链长度和2种侧链的投料比，获得不同组成的聚合物刷. 通过等质量的甲苯/水混合体系, 考察两亲性聚合物刷的乳化能力，发现主链聚合度为100，PS ∶PEO 比例为70 ∶30的聚合物刷表现出最佳的 乳化性能. 关键词 聚合物刷，耦合法，点击反应，乳化性能 高分子表面活性剂通常指分子量大于1000、 段的两亲性嵌段聚合物的乳化性能，发现以聚棕 能够减小两相界面张力的大分子. 与小分子表面 榈酸甲酯为亲水链段的聚合物的乳化性与商业 [11] 活性剂相比，高分子表面活性剂具有临界胶束浓 乳化剂相媲美 . Matyjaszewski课题组报道以一 度低、用量小、扩散系数低、成膜性好、分子可 端为叠氮基团、另一端含氯的嵌段聚合物作为反 设计性强等优势. 最早使用的高分子表面活性剂 应性表面活性剂，通过细乳液聚合，成功合成了 是天然类纤维素、海藻酸钠和各种淀粉. 而目前 [12] 功能性纳米胶囊 . 商业化的合成高分子表面活性剂有聚氧乙烷-co- 近年人们开始关注除了嵌段聚合物外，其他 聚氧丙烷-co- 聚氧乙烷三嵌段共聚物(商品名为 结构的两亲性聚合物作为表面活性剂的应 Pluronics)和聚乙烯醇等. 用[13~15]. 例如，Georgiou课题组报道了系列类梳 近20年来，随着石油、纺织、涂料、食品等 状的两亲性接枝共聚物，发现聚合物分子量和疏 领域发展，对表面活性剂的要求越来越高[1]，同 水链段含量同时增加，能有效提高材料的乳化能 时表面活性剂在仿生膜、组织工程和纳米医学等 [16] 力 . Matyjaszewski课题组报道仅以聚乙二醇基 新兴领域应用前景广，所以，高分子表面活性剂 (PEO) 为臂的星型聚合物能很好稳定水包油体 的研究备受重视[2~4]. 目前，不少课题组利用可控 系，但含有疏水聚丙烯