端基含偶氮苯基團(tuán)的PNIPAM的制備及其響應(yīng)性能的研究.pdf

1、本論文以4-硝基苯酚為原料，通過(guò)取代、重氮偶合以及酯化反應(yīng)等步驟成功制備了兩種不同結(jié)構(gòu)的偶氮苯化合物(C3H7O-AZO-Br、H-AZO-Br），分別以這兩種偶氮苯化合物為引發(fā)劑，以異丙醇與水作溶劑、氯化亞銅（CuCl）/三-(N,N-二甲基氨基乙基)胺（Me6TREN）為催化體系，通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP）方法引發(fā)異丙基丙烯酰胺(NIPAM）聚合，25℃下制備出含偶氮苯聚 N-異丙基丙烯酰胺（C3H7O-AZO-PNIPAM

2、、H-AZO-PNIPAM）。通過(guò)氣相色譜（GC）、核磁共振(NMR)、紅外光譜(IR)和三檢測(cè)體積排除色譜（TD-SEC）等方式對(duì)聚合物進(jìn)行分析表征。結(jié)果表明，通過(guò) ATRP成功制備了分子量相近，不同偶氮苯結(jié)構(gòu)的 PNIPAM。通過(guò)紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)（UV-Vis）測(cè)試了兩種聚合物的光致異構(gòu)化性能，結(jié)果表明，這兩種聚合物都具有優(yōu)異的光致異構(gòu)化性能；進(jìn)一步測(cè)定了這兩種聚合物在紫外光照前后的最低臨界溶解溫度（LCST），C3H7O-AZ

3、O-PNIPAM溶液在紫外光照前后LCST降低了5℃，這是由于在紫外光照射后偶氮苯結(jié)構(gòu)由反式向順式轉(zhuǎn)變，并且偶氮苯的取代基為疏水性的丙氧基，使得聚合物分子鏈與水分子之間的相互作用力發(fā)生很大的變化，疏水性更強(qiáng)，聚合物鏈之間的聚集能力更強(qiáng)導(dǎo)致的，而H-AZO-PNIPAM溶液LCST基本無(wú)變化。通過(guò)透射電子顯微鏡、動(dòng)靜態(tài)光散射儀分析了聚合物溶液紫外光照前后自組裝行為的變化，結(jié)果顯示了20℃時(shí)C3H7O-AZO-PNIPAM在紫外光照后粒子尺

4、寸由25 nm增加到100 nm，膠束形態(tài)由球形轉(zhuǎn)變?yōu)榘魻?；H-AZO-PNIPAM基本無(wú)變化。
　　以不同比例的二氧六環(huán)與水混合溶劑配制 C3H7O-AZO-PNIPAM溶液，使用UV-Vis測(cè)試了C3H7O-AZO-PNIPAM混合溶劑溶液紫外光照前后的LCST，研究了二氧六環(huán)溶劑的加入對(duì)聚合物L(fēng)CST的影響，結(jié)果表明：二氧六環(huán)是聚合物水溶液的一種共非溶劑（cononsolvent）。且隨著混合溶劑中二氧六環(huán)體積含量的增加，C

5、3H7O-AZO-PNIPAM溶液在紫外光照前后LCST的變化（ΔT）逐漸增大。通過(guò)TEM觀察了共非溶劑含量變化對(duì)聚合物光照前后自組裝行為的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)二氧六環(huán)體積含量較低時(shí)，C3H7O-AZO-PNIPAM聚集成球形，當(dāng)紫外光照改變了聚合物的自組裝行為使得聚合物聚集成更大的球形膠束，導(dǎo)致 LCST降低。當(dāng)二氧六環(huán)體積含量達(dá)到15％時(shí)，紫外光照前后聚合物自組裝行為變化不大都是以絮狀形態(tài)為主的膠束，LCST基本不變。繼續(xù)增加二氧六環(huán)