RAFT异相聚合合成不同构型的高分子

发布时间：2017-10-10 09:32

  本文关键词：RAFT异相聚合合成不同构型的高分子

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【摘要】：随着高分子行业的迅速发展，星型高分子以及智能型纳米凝胶在生物医学领域方面的应用引起了人们的广泛关注和研究。核交联的星型高分子含有很多的高分子臂，它们连接到一个尺寸远小于高分子臂长度的核。星型高分子结构新奇，性能独特，作为药物载体、医疗成像、催化剂、乳化剂等方面具有潜在的应用价值。星型高分子可以通过很多聚合方法合成，包括阴离子/阳离子聚合法、开环聚合、金属催化自由基聚合以及可控活性聚合。可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合由于具有反应条件温和、适用单体范围广、方法简单等优点，已经成为了合成星型高分子最为广泛采用的其中一种方法。目前制备星型高分子的最好方法是利用RAFT异相聚合采用“先臂”法在水相中合成低分散、高产率的星型高分子，该方法制备星型高分子分为两步，首先合成高分子臂，分离提纯后再合成星型高分子。为解决比较复杂的中间高分子臂的分离提纯过程，本文中我们发展了两种方法，不需要对高分子臂分离提纯就能制备得到高质量的星型高分子。 主要研究内容如下： 1.我们首先利用RAFT均相聚合制备得到高分子臂聚(聚乙二醇甲基丙烯酸酯)(PPEGMA)，使单体聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)的转化率达到100%，在同一反应容器中，直接加入交联剂，利用可逆加成-断裂链转移(RAFT)异相聚合制备得到了高质量的星型高分子。本文中系统的研究了各种结构因素对星型高分子的影响，主要研究了不同交联剂、间隔单体的用量、高分子臂的固体含量以及高分子臂的分子量对合成星型高分子的影响。交联剂链越长则具有越好的柔软灵活性，有利于高质量的星型高分子的形成。间隔单体的加入，降低了反应过程中的空间位阻，提供了驱动力，有效的促进了星型高分子的形成。高分子臂的分子量越高，反应过程中空间位阻越大，越不利于星型高分子的形成。高质量的星型高分子可以在高分子臂的固体含量达到10%时有效的合成。总之，采用一锅法制备星型高分子，高效迅速，环境温和，，在多种反应条件下都可以制备得到。 2.一步法合成星型高分子，直接选用高分子单体PEGMA作为高分子臂，二甲基丙烯酸酯1,6-己二醇酯(HDDMA)作为交联剂，通过RAFT乳液聚合制备得到高质量的星型高分子。本文中系统的研究了不同高分子单体的量、交联剂的量、磷酸盐缓冲溶液(PBS)的浓度以及间隔单体的量对合成星型高分子的影响。并研究了该星型高分子作为模板制备复合粒子的应用。 智能型纳米凝胶在纳米医药方面具有潜在的应用，在本文中利用RAFT水分散聚合制备了一系列的以聚二甲基甲酰胺(PDMA)作为高分子链转移剂的热敏性纳米凝胶，并研究了纳米凝胶作为乳化剂方面的应用。 主要研究内容如下： 1.我们选取PDMA作为高分子链转移剂，利用RAFT聚合，在水相中进行单体聚乙二醇甲醚丙烯酸酯PEGA与单体2-甲氧基丙烯酸酯MEA共聚，通过改变单体PEGA与MEA的摩尔组成，制备了具有可控核壳结构单分散纳米凝胶。研究了在不同条件制备得到的纳米凝胶作为乳化剂方面的应用。
【关键词】：RAFT异相聚合 星型高分子 热敏性纳米凝胶 乳化剂
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第一章 绪论14-36
• 1.1 引言14-16
• 1.2 RAFT 聚合研究进展16-22
• 1.2.1 RAFT 聚合反应机理17-18
• 1.2.2 RAFT 试剂的选择18-19
• 1.2.3 RAFT 聚合的应用19-22
• 1.3 星型高分子22-32
• 1.3.1 星型高分子的合成路线23-26
• 1.3.2 星型高分子的合成方法26-30
• 1.3.3 星型高分子的应用30-32
• 1.4 纳米凝胶32-34
• 1.4.1 纳米凝胶的分类32
• 1.4.2 纳米凝胶的制备方法32-33
• 1.4.3 纳米凝胶在生物医学领域的应用33-34
• 1.5 本论文的选题意义和研究内容34-36
• 第二章 一锅两步法 RAFT 异相聚合制备 CCS 聚合物36-53
• 2.1 引言36-37
• 2.2 试剂和仪器37-38
• 2.2.1 主要实验试剂37
• 2.2.2 实验仪器37-38
• 2.3 实验部分38-41
• 2.3.1 亲水性高分子臂 PPEGMA 的制备38-39
• 2.3.2 RAFT 异相聚合合成 CCS 聚合物39-41
• 2.4 结果与讨论41-51
• 2.4.1 高分子臂 PPEGMA 的结构与分子量表征41-42
• 2.4.2 以 PPEGMA 为高分子臂合成 CCS 聚合物42-51
• 2.5 本章小结51-53
• 第三章 一步法 RAFT 乳液聚合制备 CCS 聚合物53-66
• 3.1 引言53
• 3.2 试剂和仪器53-54
• 3.2.1 主要实验试剂53-54
• 3.2.2 实验仪器54
• 3.3 实验部分54-55
• 3.3.1 一步法利用 RAFT 乳液聚合合成 CCS 聚合物54-55
• 3.3.2 以 CCS 聚合物作为模板制备聚合物颗粒55
• 3.4 结果与讨论55-65
• 3.4.1 PBS 溶液浓度对制备 CCS 聚合物的影响55-57
• 3.4.2 高分子单体 PEGMA 用量对制备 CCS 聚合物的影响57-58
• 3.4.3 交联剂 HDDMA 用量对制备 CCS 聚合物的影响58-59
• 3.4.4 间隔单体 BMA 用量对制备 CCS 聚合物的影响59-60
• 3.4.5 GPC 三重检测 CCS 聚合物60-63
• 3.4.6 以 CCS 聚合物作为模板制备得到的复合物颗粒的表征63-65
• 3.5 本章小结65-66
• 第四章 RAFT 共聚制备热敏性纳米凝胶66-76
• 4.1 引言66-67
• 4.2 试剂和仪器67-68
• 4.2.1 主要实验试剂67
• 4.2.2 实验仪器67-68
• 4.3 实验部分68-69
• 4.3.1 水分散聚合合成热敏性纳米凝胶68-69
• 4.3.2 乳液的制备69
• 4.4 结果与讨论69-75
• 4.4.1 RAFT 水分散聚合合成热敏性纳米凝胶的 DLS 表征69-70
• 4.4.2 纳米凝胶作为乳化剂的研究结果70-74
• 4.4.3 测定乳液中纳米凝胶的剩余量74-75
• 4.5 本章小结75-76
• 第五章 结论与展望76-80
• 5.1 全文结论76-78
• 5.2 特色与创新之处78-79
• 5.3 研究展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-92
• 作者在攻读硕士学位期间的科研成果及所获奖项92

【共引文献】

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本文编号：1005624