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嵌段共聚物作为高分子研究领域的常青树,因其特异的性能而被广泛研究。聚乙烯基咔唑(PVK)是一种重要的聚合物半导体材料,具有良好的空穴传输能力,被广泛应用于光电子领域。将乙烯基咔唑(NVK)与其他功能分子共聚,构建PVK嵌段共聚物,将会赋予PVK新的性能和应用。本论文采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合方法,以聚乙二醇(PEG)大分子RAFT试剂为链转移剂,NVK分别与2-(5-甲氧基-8-羟基喹啉)甲基丙烯酸乙酯(HQHEMA)和N-(2’-甲基丙烯酸乙酯基)-4-(N’-甲基哌嗪基)-1,8-萘酰亚胺(MMPN)共聚,获得一系列两亲性嵌段共聚物:PEG-b-PVK-co-PHQHEMA、PEG-b-PVK-co-Alq3和PEG-b-PVK-co-PMMPN。用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、核磁共振氢(1H NMR)谱、高温凝胶色谱(GPC)、紫外-可见光(UV-Vis)吸收光谱、光致发光(PL)谱和热重分析(TGA)对聚合物的结构和性能进行了表征。(1)合成两种聚合单体:HQHEMA、MMPN。合成出小分子RAFT试剂:S-正十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-丙烯酸)-三硫代碳酸酯(DDAT)和大分子RAFT试剂PEG-DDAT。用1H NMR与FT-IR谱确认了化合物的化学结构。(2)通过调控聚合温度、投料比和加料方式,优化NVK聚合条件。在PEG-DDAT调控下,将NVK与HQHEMA共聚,合成出一系列双亲嵌段共聚物:PEG-b-PVK-co-PHQHEMA。用1HNMR和FT-IR 谱对PEG-b-PVK-co-PHQHEMA的结构进行表征。GPC结果表明获得的嵌段共聚物的分子量分布系数低于1.3,表明该RAFT聚合方法可有效地控制聚合物的分子量分布。通过1HNMR谱分析计算出共聚结构单元在共聚物中摩尔分数,并对理论分子量、GPC测得的分子量以及通过1HNMR计算的分子量进行了分析。(3)利用制备的嵌段共聚物PEG-b-PVK-co-PHQHEMA与二喹啉合铝(Pr-i-O-Alq2)螯合形成共聚物PEG-b-PVK-co-Alq3。该共聚物的红外光谱发现铝氧键的存在,其强度随着HQHEMA结构单元含量的增加而增强。TGA结果表明该共聚物的热分解温度超过330℃。由于共聚物在二氯甲烷(DCM)和乙醇中溶解性的差异,在两种溶剂中呈现出不同链构象,共聚物表现出不同的发光性质。(4)采用RAFT自由基聚合方法将NVK与MMPN共聚,制备出共聚物PEG-b-PVK-co-PMMPN。用1HNMR、GPC和FT-IR谱表征共聚物的化学结构并获得MMPN和NVK结构单元在共聚物中的平均组成。由于PVK与萘酰亚胺之间共振能量转移,320nm光激发时,萘酰亚胺的荧光强度增加。探讨pH值和金属离子对PEG-b-PVK-co-PMMPN的发光性能影响,发现共聚物在四氢呋喃溶液中对Cu2+有选择性识别。由于共聚物在水中聚集,PVK与萘酰亚胺之间共振能量转移效率增加,萘酰亚胺的荧光强度显著增加,然而共聚物失去对金属离子的识别。