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聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种性能优异的水溶性功能高分子,因其具有生物相容性好、低毒性、优异的溶解性能,同时还具有易成膜、粘结性好、化学稳定等优点,广泛地应用于工农业生产中的不同领域。不仅如此,以PVP为亲水链段的双亲性PVP嵌段共聚物由于其优异的性能在生物材料、医药载体、药物缓控性释放等领域具有潜在的应用价值。由于PVP的聚合单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)是典型的非共轭乙烯基单体,其聚合物只能通过自由基聚合方法制备,只能生成末端无活性的聚合物,并且传统自由基聚合过程存在增长链很活泼,容易发生双分子偶合或歧化终止反应,造成聚合产物的分子量和结构难以控制,因此进行聚合过程可控制、聚合物末端功能化的NVP活性/可控自由基聚合的研究是非常有意义的。可逆加成断裂链转移(RAFT)自由基聚合是应用最多的一种活性/可控自由基聚合方法,尤以黄原酸酯为链转移试剂(CTA)进行的非共轭单体的RAFT聚合研究进行的最多。本文合成了两种烷氧基黄原酸酯,并和三硫代碳酸酯一起作为链转移试剂进行NVP的活性/可控自由基聚合,同时探讨了CTA试剂的用量对聚合物性能的影响。论文首先以乙醇、正丙醇、二硫化碳和溴代异丁酸为原料,合成了两种Z基团为烷氧基的黄原酸酯可逆加成断裂链转移试剂乙氧基黄原酸酯(CTA1,2-(Ethoxycarbonothioylthio)-2-methylpropionic acid)和丙氧基黄原酸酯(CTA2,2-(Propoxycarbonothioylthio)-2-methylpropionic acid),通过红外光谱和核磁共振仪对目标产物的结构进行了表征。在以上工作的基础上,以合成的两种烷氧基黄原酸酯和三硫代碳酸酯(CTA3,2-(Dodecylthiocarbonothioylthio)-2-methylpropionic acid)作为可逆加成断裂链转移试剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,应用于调控末端功能化的聚乙烯吡咯烷酮大分子均聚物合成(PVP-CTA,即PVP-CTA1、PVP-CTA2和PVP-CTA3),并以此大分子为控制剂调控了聚乙烯吡咯烷酮-b-聚醋酸乙烯酯(PVP-b-PVAc)嵌段共聚物的合成。利用凝胶渗透色谱法(GPC)、热失重分析法(TGA)和场发射扫描电镜(FTSEM)对不同CTA用量调控下得到的PVP-CTA的分子量特性及热力学性能、嵌段共聚物的分子量特性及水溶液中的胶束行为做了研究。主要结论如下:(1)①采用GPC法对所得到的PVP均聚物PVP-CTA的分子量特性随链转移剂用量的变化规律进行了探讨。结果为:随着链转移剂用量从0.08g增加到0.12g,PVP-CTA2和PVP-CTA3的数均分子量(Mn)先增加后减小,Mn最大值(Mmax)和最小值(Mmin)分别为5571.7、4469.7和7448.6、6455.3。分子量分布最小值(PDImin)分别为1.55和1.6;PVP-CTA1的数均分子量是先减小后增加,Mmin和Mmax分别为6655.8、7585.0。PDImin为1.36。PDI都是随链转移剂用量增加而减小的。②通过对CTA试剂和AIBN在控制NVP聚合过程中协同作用的研究,成功制备了更高分子量的均聚物,如在CTA3用量为O.1g,对应不同AIBN用量O.11g、0.13g均聚物的Mn分别为11586.6、10973.3.③同时采用TGA法对0.10g CTA用量调控下得到的均聚物PVP-CTA的热稳定性进行了分析,研究发现:在T<140℃时,采用活性自由基聚合得到的NVP均聚物PVP-CTA的起始降解温度(TPVP-CTAl/0.10=139.7℃>TPVP-CTA2/0.10=137.6℃>TPVP-CTA3/0.10=125.5℃)均要高于传统自由基聚合得到的PVP均聚物(TPVP-CTAO=85.5℃);并且随着CTA试剂加入量的增加,均聚物的起始降解温度也是呈现增加的趋势的(TPVP-CTA3/0.08=107.4℃,TPVP-CTA3/0.10=125.5℃).当T>140℃时,功能化均聚物的热分解速率开始加快,始终大于传统自由基聚合得到的PVP均聚物。当T=400℃时,PVP-CTA0、PVP-CTA1/0.10、PVP-CTA2/0、10.PVP-CTA3/0.10的残留率分别为80.2%、63.5%、66.1%、70.5%。(2)①采用GPC法对所得目标产物PVP-b-PVAc的数均分子量及分子量分布进行了分析。从GPC图谱上可以看出,峰图为单峰无其他杂峰说明成功合成了PVP-b-PVAc双亲性嵌段共聚物,而且三种,嵌段共聚物的数均分子量分别由PVP-CTA的6655.8、5126.9和7448.6增长到9149.7、11413.5和10074.2;分子量分布分别有1.39、1.67和1.64变为2.31、2.36和2.52。其中PVP-CTA2表现出对醋酸乙烯酯很好的聚合调节性。②通过场发射扫描电镜对嵌段共聚物在水中的胶束行为进行了分析。发现三硫代酯调控下的PVP-b-PVAc嵌段共聚物的胶束形貌为无规则表面平整的球形结构;烷氧基调控下合成的PVP-b-PVAc嵌段共聚物的胶束形貌为比较蓬松的枝状结构,而且疏水链段越长胶束越蓬松,枝状越明显。