溫度ph敏感性aba型histnipam三嵌段共聚物

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1、摘要本工作采用ATRP活性聚合技術(shù)，分兩步法成功合成了具有溫度／pH雙重敏感性的ABA型三嵌段共聚物聚(N．丙烯酰．L．組氨酸)．b．聚(N．異丙基丙烯酰胺)-b．聚(N．丙烯酰．L．組氨酸)(PHist-b．PNIPAM-b．PHist)。并對其進(jìn)行表征，研究了共聚物溶液的溫度／pH響應(yīng)行為和膠束化行為，并闡述了溫敏轉(zhuǎn)變機(jī)理。主要內(nèi)容包括以下五部分：(1)通過丙烯酰氯和L．組氨酸合成具有兩性電解質(zhì)特性的N．丙烯酰．L．組氨酸單體，并通過兩步法ATRP分別在甲醇和水溶劑中合成PHist．b．PNIPAM-b．PHist三嵌段共聚物。FTIR,IHNMR確認(rèn)了共聚物

2、的形成。(2)由uv．Vis和DSC測試的共聚物的CP和LCST隨溶液濃度的升高或共聚物中PNIPAM組分比例的提高而降低。共聚物溶液的溫度轉(zhuǎn)變響應(yīng)速度快，凝膠化時(shí)問在8．16秒之間。(3)共聚物可以在較低濃度下形成膠束，pH對其影響不大。由透射電鏡(TEM)可觀察到清晰的核．殼結(jié)構(gòu)，在pH=2和pH=7時(shí)粒徑均一。pH=5時(shí)，膠束發(fā)生融合聚集現(xiàn)象，粒徑變大和分布不均。(4)結(jié)合動(dòng)態(tài)光散射(DLS)測得的流體力學(xué)直徑和變溫核磁的歸一化結(jié)果提出三個(gè)階段膠束演變模型：(1)20"250C時(shí)，因?yàn)闅訋в型N電荷互相排斥而呈單分散的膠束，(2)300C附近，核層的PNI

3、PAM鏈段把水向內(nèi)排出，形成內(nèi)包水的囊泡結(jié)構(gòu)，PNIPAM鏈段在殼層內(nèi)壁聚集，(3)35""400C時(shí)，共聚物發(fā)生完全的相轉(zhuǎn)變，并因?yàn)槭杷喓献饔枚l(fā)生聚集。(4)溶液pH對共聚物的影響顯示出聚兩性電解質(zhì)特性。在pH=5時(shí)轉(zhuǎn)變溫度具有最小值，凝膠的響應(yīng)時(shí)間也最快。膠束粒徑大小也受pH值的影響，在pH=2和pH=7時(shí)，共聚物膠束粒徑較小，分布較窄；在pH--5時(shí)由于正負(fù)離子之間的離子鍵而使共聚物發(fā)生聚集，使粒徑最大。關(guān)鍵詞：原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)；異丙基丙烯酰胺(NIPAM)；兩性聚電解質(zhì)；溫度／pH敏感；ABA；三嵌段共聚物ABSTRACTTemperat

4、ure／pH—sensitiveABAamphiphilictriblockcopolymers，poly(N-Acryloyl—L—Histidine)-b—poly(N—isopropylacrylamide)-b—poly(N-Acryloyl—L—Histidine)weresuccessfullysynthesizedviatwo—stepatomtransferradicalpolymerization(ATRP)．Thest九．Icn職ofthecopolymerswascharacterized；temperature／pH-sensitivebe

5、haviorsandthemicellizationinaqueoussolutionswerestudied,andthemechanismofphasetransitionwasalsoelucidated．Themaincontentsincludefivepartsasfollows：(1)AnampholyticmonomerN-acryloyl-L-histidinewasobtainedfollowingtheconventionalacylationreactionofacryloylchloridewiththeL—histidineinalka

6、linesolution．Thetriblockcopolymerwassynthesizedviatwo-stepatomtransferradicalpolymerization(ATRP)．a(chǎn)ndtheformationofcopolymerswereconfirmedbyFT-IRand1HNMR．．(2)TheCPsandLCSTsdeterminedbyturbidimetryanddifferentialscanningcalorimetry(DSC)decreaseduponincreasingsolutionconcentrationorNIPA

7、Mcontentsinthecopolymer．Thecopolymersolutionshowedafastthermo-responsivebehavior,andthesol—geltimewasintherangebetween8and16second．(3)ThecopolymerWascapableofformingmiceUesatlowerconcentration，andpHwasfoundtohavenoevidente仃IectonCMC．Transmissionelectronicmicroscope(TEM)showedthattheco

8、polym