pH敏感含氟三亲性嵌段共聚物的合成及自组装

以二苄基三硫代碳酸酯(DBTTC)作为链转移剂,甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)、甲基丙烯酸(MAA)和全氟辛基乙基丙烯酸酯(FOEA)为聚合单体,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)溶液聚合法制备了新型pH敏感性含氟三亲性嵌段共聚物P(EHMA-co-MAA)-b-PFOEA-b-P(EHMA-coMAA),采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)及氟元素分析(F-EA)表征了共聚物结构.探究了含氟共聚物在DMF/H2O体系中的自组装行为,通过扫描电镜观察到共聚物形成表面呈"蚕蛹"状的球形胶束,且随氟含量增大,胶束粒径明显增大;加入酸(HCl)后,共聚物胶束由球转变为"碗状"囊泡结构,且随HCl浓度增大,囊泡相互融合.     

温敏性P(NIPAM-co-NMAM)-g-(PLLA-g-MAAH)接枝共聚物的合成、表征与胶束行为

以AIBN为引发剂,AET·HCl为链转移剂,通过自由基聚合制备了具有温敏性的P(NIPAM-co-NMAM)-g-(PLLA-g-MAAH)接枝共聚物.通过NMR、FTIR和GPC分析研究了生成的接枝共聚物的化学结构、相对分子质量及相对分子质量分布;利用DLS和TEM手段对产物的粒子尺寸、分布及其形貌进行了研究;利用透光率及表面张力测定研究了其温敏行为及胶束化行为.实验结果表明,合成的P(NIPAM-co-NMAM)-g-(PLLA-g-MAAH)接枝共聚物在水溶液中形成近似球形胶束,平均粒子尺寸约20 nm,具有最低临界溶液温度约42℃,临界胶束浓度约28 mg/L.MTT试验表明合成的共聚物无细胞毒性或有轻微毒性,有望成为一种有潜力的生物医用材料.     

基于环糊精温度响应性星形共聚物的制备及其自组装行为的分析

刺激响应性材料由于其独特的性能已成为当前化学领域的研究热点之一。本文通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合先合成一种含有环糊精的大分子链转移剂,再接枝异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)合成具有温度响应性的星形的嵌段共聚物β-CD-g-(PNIPAM-b-PHEMA)_3,然后研究其在水溶液中的自组装行为。采用傅里叶红外光谱(FFIR)、核磁共振氢谱(~1H NMR)对该聚合物的结构进行表征,采用透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱法(UV-Vis)、动态光散射(DLS)考察聚合物胶束在水中自组装后的形貌、粒径大小及相变行为。结果表明:聚合物胶束在水中自组装成球形纳米颗粒,粒径在100-500 nrn之间;聚合物胶束在水溶液中自组装形成球形的核-壳结构,粒径约100nm,具有较低的临界溶解温度,且随着温度的增加,NIPAM链段发生由无规线团到卷曲球的转变,由亲水性的转变为疏水性,此时分子间发生聚集,粒径分布变宽,粒径增大。     

pH敏感的AB_4型嵌段共聚物的合成、表征与自组装行为

设计合成了一种AB4型pH敏感双亲嵌段共聚物。该共聚物由pH敏感的聚甲基丙烯酸及聚乳酸链段组成,其制备过程是先由端羟基聚乳酸与二氯乙酰氯通过酯化反应制得端四氯代聚乳酸,然后通过甲基丙烯酸叔丁酯的原子转移自由基聚合反应制得AB4型甲基丙烯酸叔丁酯-乳酸共聚物,再酸性水解。该共聚物可自组装为临界胶束浓度为19.7~32.5mg/L、流体力学直径小于200nm的球形核-壳胶束。该胶束表现出pH敏感性,其对紫杉醇在pH=5.6~7.4的缓冲溶液比在pH=1.4的缓冲溶液中有更快的释放速率,可作为疏水药物靶向释放的载体用于肠癌的靶向治疗。     

分子链构象转变对聚肽接枝共聚物自组装行为的影响

通过将乙醇加入聚(L-谷氨酸-γ-苯甲酯)(PBLG)-聚乙二醇(PEG)接枝共聚物(PBLG-g-PEG)的有机溶液中制备了聚合物胶束。运用透射电子显微镜(TEM)、粘度法、动态光散射(DLS)、核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(IR)等手段研究了PBLG分子链构象转变对PBLG-g-PEG共聚物自组装行为的影响。研究结果表明:聚肽接枝共聚物能够在乙醇中自组装形成胶束,三氟醋酸(TFA)的加入不但改变了共聚物中PBLG链段的分子链构象,提高了形成胶束的临界胶束浓度,而且还改变了聚集态的形貌。     

含氟丙烯酸酯共聚物的制备及性能

以甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯为原料,采用溶液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚物,对其漆膜的硬度、耐水性、耐碱性、耐溶剂性及其表面性能进行了测定.实验结果表明,含氟丙烯酸酯共聚物溶液所制得的涂膜性能均优于不含氟的丙烯酸酯共聚物溶液.     

糖和氨基酸对聚乙二醇-b-聚-L-亮氨酸自组装行为的影响

用芘荧光探针技术和表面张力研究了共聚物胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC);利用表面张力、原子力显微镜(AFM)和园二色光谱(CD)研究了葡萄糖和氨基酸对胶束的粒径分布、形态及聚乙二醇-b-聚L-亮氨酸溶液二级结构的影响.结果表明,在一定条件下聚合物可以形成稳定的球形胶束,在水溶液中嵌段共聚物主链主要以α-螺旋构象存在;葡萄糖和氨基酸对胶束的粒径分布、形态及聚合物溶液的二级结构不产生影响.     

含二硫键的交联共聚化合物胶束的制备及表征

以丙烯胺为引发剂,引发谷氨酸苄酯的N-羧酸酐(NCA)开环聚合制备L-谷氨酸苄酯(PBLG),再由AIBN作引发剂,与交联剂和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)发生共聚,合成嵌段共聚物并制备胶束.通过核磁(1HNMR),红外(FTIR),动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)等一系列手段对聚合物胶束的结构和形貌进行了表征.     

PS-PNVP嵌段共聚物的合成及其对CaCO_3形貌的调控

采用原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)两步法合成了两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮(PS-PNVP).经核磁共振氢谱(1 H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)方法确认了PS-PNVP的结构组成、相对分子质量及相对分子质量分布.采用气相扩散法,研究了PS-PNVP胶束溶液对CaCO3晶体的矿化及调控作用.采用扫描电子显微镜(SEM)表征了矿化所得CaCO3晶体的形貌.通过调整矿化温度和改变CaCl2溶液的浓度,获得了形貌丰富的多级结构CaCO3晶体.研究表明,以PS-PNVP胶束作为模板,可制备出形貌更复杂、结构更具层次的大尺度CaCO3晶体.     

新型结肠定位给药系统偶氮聚合物的合成与细菌降解

合成与表征了用二乙基偶氮苯(DVAB)偶联的甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)-甲基丙烯酸甲酯(MMA)-甲基丙烯酸(MAA)偶氮共聚物,用紫外、红外、核磁共振表征该共聚物结构.结果表明共聚物中HEMA与MAA 含量对偶氮共聚物溶涨性能有很大影响.SEM、DSC、GPC测试表明,偶氮聚合物的菌解程度取决于共聚物中亲疏水成分含量.偶氮共聚物有望成为结肠靶向药物的载体.     

介观动力学模拟嵌段聚合物:形貌与动力学

用介观动力学方法对聚氧丙烯-聚氧乙烯(PPO-PEO)类嵌段聚合物溶液进行了模拟研究,由该方法可直接得到聚合物水溶液体系的三维不规则介观形貌与动力学演变过程。该文讨论了聚合物溶液浓度及嵌段聚合物组成等因素对溶液介观形貌和体系性质的影响,讨论了聚合物溶液体系的动力学演变过程以及相互作用参数和聚合物组成对其影响。研究结果表明,随着溶液浓度、疏水组分的减少,体系的介观形貌逐渐从凝胶向胶束状态过渡;聚合物水溶液介观形貌的形成可分为两个阶段:溶液体系很快形成凝胶或胶束形貌并在此后相对较长的时段内形貌发生微变,使体系能量不断降低,趋向平衡状态;聚合物PPO组分的增多或相互作用参数的增加,疏水核越容易形成,介观相分离越快。     

不同结构两亲性嵌段共聚物的合成、药物负载及释放行为研究

采用阴离子活性聚合(AROP)的方法分别合成3种不同结构的两亲性嵌段共聚物:线型共聚物聚乙氧基乙基缩水甘油醚-聚乙二醇(PEEGE-PEO-(OH))、星型聚合物PEEGE-PEO-(OH)_3以及类树枝状聚合物PEEGE-PEO-(OH)_(24).通过~1H-NMR及GPC等手段对聚合物的结构进行表征.采用透析法制备负载阿霉素的聚合物胶束,通过透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)对胶束的形貌及尺寸进行表征.结果表明:3种胶束均具有球形结构;与线型及星型聚合物相比,两亲性类树枝状聚合物具有最高的载药效率与载药量;体外药物释放结果显示3种聚合物均具有pH敏感释放特性,且类树枝状表面致密结构可降低药物在中性环境下的释放率.     

核-壳型含氟丙烯酸酯共聚物乳液的合成与表征

采用可聚合乳化剂(含双键的烷基醚硫酸盐,V-20S),以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)为单体,通过半连续滴加法合成了稳定核-壳结构的含氟丙烯酸酯共聚物乳液.研究了合成工艺条件对共聚物乳液及共聚物膜表面性能的影响,得出合成共聚物乳液的最佳工艺条件为:BA/MMA的质量比为2,引发剂过硫酸胺(APS)、V-20S用量分别为单体总质量的0.5wt%和2.0wt%.TEM证实了共聚乳液的核-壳结构;当DFHM为总单体的20wt%时,共聚物样品膜经XPS测得表面的氟元素含量可达11.37%,且表面接触角达到91°.     

疏水缔合共聚物的合成及溶液性质

 采用自由基胶束聚合法成功制备了丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酸十八酯(SMA)/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)三元疏水缔合共聚物(HAPAM).考查了引发温度、单体质量分数、表面活性剂含量、疏水单体含量、单体配比以及引发剂浓度对共聚物表观黏度的影响,在聚丙烯酰胺(PAM)大分子主链上引入阴离子基团和疏水基团后,阴离子的电黏效应与疏水基团的疏水缔合作用相互协同,使得共聚物水溶液的黏度明显提高.利用FTIR光谱对共聚物结构进行表征,用RF-5301型荧光分光光度仪研究证实了共聚物在水溶液中的缔合行为.采用Brukerfiled流变仪对所合成的疏水缔合共聚物水溶液的流变行为进行研究.     

介观动力学模拟嵌段聚合物:形貌与动力学

用介观动力学方法对聚氧丙烯-聚氧乙烯(PPO-PEO)类嵌段聚合物溶液进行模拟研究,由该方法可直接得到聚合物水溶液体系的三维不规则介观形貌与动力学演变过程。该文讨论聚合物溶液浓度及嵌段聚合物组成等因素对溶液介观形貌和体系性质的影响,聚合物溶液体系的动力学演变过程以及相互作用参数和聚合物组成对其影响。研究结果表明:随着溶液浓度、疏水组分的减少,体系的介观形貌逐渐从凝胶向胶束状态过渡;聚合物水溶液介观形貌的形成可分为两个阶段:溶液体系很快形成凝胶或胶束形貌并在此后相对较长的时段内形貌发生微变,使体系能量不断降低,趋向平衡状态;聚合物PPO组分的增多或相互作用参数的增加,疏水核越容易形成,介观相分离越快。     

水性羟基丙烯酸树脂乳液制备及作为真石漆黏合剂的应用

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸羟基丙酯(HPA)作为功能单体,通过半连续溶液及转相乳液聚合,制得具有核壳结构的水性羟基丙烯酸树脂。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、激光粒径散射仪(DLS)及透射电镜(TEM)研究羟基丙烯酸树脂共聚物结构、热稳定性、乳胶粒的大小及形貌,探讨了MAA及HPA用量对水性羟基丙烯酸树脂性能及清漆膜硬度、耐水、剥离强度等的影响。结果表明:调整MAA的质量分数为6%,HPA的质量分数为10%,制备的共聚物乳液粒为119. 8 nm,黏度为221. 7 m Pa·s,成膜耐水时间为40 h、硬度为53. 4°,附着力1级,配制的真石漆黏结强度0. 97 MPa、耐温变36次,均优于真石漆黏合剂行业标准。     

水性羟基丙烯酸树脂乳液制备及作为真石漆粘合剂的应用

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸羟基丙酯(HPA)作为功能单体,通过半连续溶液及转相乳液聚合,制得具有核壳结构的水性羟基丙烯酸树脂。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、激光粒径散射仪(DLS)及透射电镜(TEM)研究羟基丙烯酸树脂共聚物结构、热稳定性、乳胶粒的大小及形貌,探讨了MAA及HPA用量对水性羟基丙烯酸树脂性能及清漆膜硬度、耐水、剥离强度等的影响。结果表明:调整MAA的质量分数为6%,HPA的质量分数为10%,制备的共聚物乳液粒为119. 8 nm,黏度为221. 7 m Pa·s,成膜耐水时间为40 h、硬度为53. 4°,附着力1级,配制的真石漆黏结强度0. 97 MPa、耐温变36次,均优于真石漆黏合剂行业标准。     

聚N-乙烯基己内酰胺-b-聚己内酯嵌段共聚物胶束对碳酸钙晶体的生长影响

以CaCl2和Na2CO3为原料,研究了在聚N-乙烯基己内酰胺-b-聚己内酯嵌段共聚物(PNVCL-bPCL)胶束溶液中CaCO3的结晶生长行为,并探讨了共聚物分子量和胶束浓度对CaCO3晶体生长的影响.利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对CaCO3晶型及形貌进行了表征.结果表明,PNVCL-b-PCL共聚物中疏水性PCL链段的分子量和胶束浓度影响CaCO3的结晶过程,随着PCL链段和胶束浓度的增大,形成球霰石型CaCO3.     

pH诱导调节聚联苯胺亚微米棒的形态与性能

以三嵌段共聚物聚丙烯酸正丁酯-b-聚苯乙烯-b-聚二乙烯基吡啶(PnBA_(28)-b-PS_(75)-bP2VP_(104))为模板剂制备聚联苯胺,通过调节模板剂胶束溶液的pH值,探究不同pH值对聚联苯胺(PBZ)颗粒形貌及其性能的影响.利用凝胶渗透色谱(SEC)和核磁共振氢谱图(~1HNMR)等测试对三嵌段共聚物PnBA_(28)-b-PS_(75)-b-P2VP_(104)的分子量分布、结构进行了确定.通过扫描微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FT-IR)等测试对材料的形貌、结构进行了表征.利用计时电位测试对材料进行了电化学电容性能的评价.初步探讨了使用不同pH值的模板剂、相同引发剂用量对PBZ形貌、结构和性能的影响.PBZ颗粒呈亚微米级至微米级棒状形貌,分布均匀、表面光滑.pH值为5时,PBZ棒状颗粒的直径大多在几十纳米到200nm之间,随着pH值的增大,样品形貌规整性降低;通过电化学测试可知,pH值为5时PBZ的放电比容量达到339.06 F/g.     

双亲三嵌段共聚物在溶液中自组装形态的模拟

利用模拟退火方法模拟了对称的双亲三嵌段共聚物在溶液中的自组装过程．研究了溶剂和聚合物之间的相互作用对处于溶液中的三嵌段共聚物聚集体形态的影响；同时,对比了不同结构(ABA和BAB)三嵌段共聚物的自组装形态．模拟结果表明随着溶剂和疏水嵌段(B段)之间的相互作用(ε_(BS))的增加,共聚物自组装形态依次为球状、短柱状、柱状、短柱状、洋葱状．当溶剂和亲水嵌段(A段)之间的相互作用(ε_(AS))由-0．2变为0．0时,在较小的ε_(BS)值下出现上述胶束形态的转变．同时由模拟结果表明,与ABA相比,三嵌段共聚物BAB在较小的ε_(BS)值处出现上述胶束形态转变．