刺激響應(yīng)性聚合物是指在外界環(huán)境(諸如光、溫度、濕度、pH、磁場強(qiáng)度等)改變的條件下,聚合物的物理或化學(xué)性質(zhì)發(fā)生相應(yīng)改變的材料。由于其在生物醫(yī)學(xué)檢測、非接觸控制釋放、智能器件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,近年來受到國內(nèi)外研究者的關(guān)注。然而,刺激響應(yīng)聚合物體系的應(yīng)用還存在諸多問題,例如單一的響應(yīng)無法滿足復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用要求,不同刺激響應(yīng)之間的相互協(xié)同和制約關(guān)系尚需深入了解,聚合物微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的關(guān)系和作用機(jī)理還需深入研究。因此,探索設(shè)計出具有多重響應(yīng)性的材料,研究多重刺激響應(yīng)之間的協(xié)同或制約關(guān)系具有重要的科研和應(yīng)用意義。本論文基于具有光響應(yīng)、pH響應(yīng)、熒光性質(zhì)的羧基偶氮苯和偶氮吡啶基團(tuán),以及具有溫度響應(yīng)性質(zhì)的聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM),利用自由基聚合,尤其是可控/“活性”自由基聚合設(shè)計合成了一系列性質(zhì)獨(dú)特的多重刺激響應(yīng)性聚合物,詳細(xì)研究了聚合物結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。具體研究內(nèi)容如下:(1)合成了一種在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和水的混合溶劑中具有熒光性質(zhì)的羧基偶氮苯類單體,6-(4-(4-狻基偶氮苯基)苯氧基)己基甲基丙烯酸酯(M6AzCOOH)及其均聚物PM6AzCOOH。M...

【文章頁數(shù)】：207 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 可控/“活性”自由基聚合
        1.1.1 可控/“活性”自由基聚合簡介
        1.1.2 RAFT聚合機(jī)理及進(jìn)展
    1.2 刺激響應(yīng)性材料
        1.2.1 光響應(yīng)材料
        1.2.2 溫度響應(yīng)材料
        1.2.3 pH響應(yīng)材料
    1.3 偶氮苯的聚集誘導(dǎo)熒光
        1.3.1 Jablonski能級圖
        1.3.2 分子聚集體
        1.3.3 偶氮苯的聚集熒光增強(qiáng)
    1.4 本課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 本課題研究內(nèi)容
        1.4.2 本課題創(chuàng)新點(diǎn)
    參考文獻(xiàn)
第二章 羧基偶氮苯單體和聚合物的合成及其在溶液中的自組裝和熒光性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗部分
        2.2.1 實(shí)驗原料
        2.2.2 羧基偶氮苯單體(M6AzCOOH)和聚合物(PM6AzCOOH)的合成
        2.2.3 測試表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 羧基偶氮苯單體和聚合物的合成
        2.3.2 溶劑比例對單體和均聚物熒光性能影響
        2.3.3 溶液酸堿性對熒光強(qiáng)度的影響
        2.3.4 紫外光照對PM6AzCOOH熒光的影響
        2.3.5 可能的機(jī)理及總結(jié)
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 含有羧基偶氮苯和PNIPAM的多響應(yīng)共聚物的合成及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗部分
        3.2.1 實(shí)驗原料
        3.2.2 羧基偶氮苯鈉鹽(M6AzCOONa)的合成
        3.2.3 大分子RAFT試劑PNIPAM-CPDB的合成
        3.2.4 嵌段共聚物PNIPAM-b-PM6AzCOONa的合成
        3.2.5 測試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 羧基偶氮苯鈉鹽M6AzCOONa的合成
        3.3.2 大分子RAFT試劑PNIPAM-CPDB的合成
        3.3.3 嵌段共聚物PNIPAM-b-PM6AzCOONa的合成
        3.3.4 嵌段聚合物的熒光性能
        3.3.5 紫外光照對聚合物溶液熒光性能的影響
        3.3.6 嵌段聚合物溫度調(diào)控的熒光性質(zhì)
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 末端羧基對PNIPAM-b-PM6AzCOONa嵌段共聚物溫度響應(yīng)行為的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗部分
        4.2.1 實(shí)驗原料
        4.2.2 測試表征
        4.2.3 光散射
        4.2.4 RAFT試劑DDTA的合成
        4.2.5 大分子RAFT試劑PNIPAM-DDTA的合成
        4.2.6 嵌段聚合物BC-DDTA的合成
        4.2.7 嵌段聚合物BC-CPDB的合成
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 末端基團(tuán)聚合物的合成
        4.3.2 嵌段聚合物的溫度響應(yīng)性能
        4.3.3 嵌段聚合物在溶液中的自組裝行為
        4.3.4 金屬離子對溫度響應(yīng)性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 偶氮吡啶末端基團(tuán)對PNIPAM均聚物溫度響應(yīng)行為的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗部分
        5.2.1 實(shí)驗原料
        5.2.2 RAFT試劑的合成
        5.2.3 末端官能化PNIPAM的合成
        5.2.4 季銨化末端基團(tuán)PNIPAM的合成
        5.2.5 測試表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 RAFT試劑合成及表征
        5.3.2 聚合物的合成
        5.3.3 均聚物在溶液中的自組裝研究
        5.3.4 分子量和溶液pH對均聚物溫度響應(yīng)性能的影響
        5.3.5 偶氮吡啶的紫外光響應(yīng)及其對均聚物濁點(diǎn)的影響
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 末端基團(tuán)引起PNIPAM均聚物兩步相變機(jī)理研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗部分
        6.2.1 實(shí)驗原料
        6.2.2 末端官能化PNIPAM的合成
        6.2.3 HS-PN-AzPy的合成
        6.2.4 測試表征
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 聚合物合成及表征
        6.3.2 分子量對兩步相變的影響
        6.3.3 溶液濃度對兩步相變的影響
        6.3.4 溶液pH對兩步相變的影響
        6.3.5 C12末端基團(tuán)對兩步相變的影響
        6.3.6 C14-PN-C14溫度響應(yīng)性能對比
        6.3.7 溫度響應(yīng)過程機(jī)理
    6.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡介
導(dǎo)師簡介
附件



本文編號：3748314