嵌段聚合物结构与性能

第３２卷第１２期　２０１０年１　２月　武汉工程大学学报　Ｊ．　Ｗｕｈａｎ　Ｉｎｓｔ．Ｔｅｃｈ．　Ｖｏｌ｜３２　Ｎｏ．１２　Ｄｅｃ．　２Ｏ１Ｏ　

文章编号：１６７４—２８６９（２０１０）１２—００７６—０４　

两亲性ＡＢ嵌段聚合物的合成与结构表征　

柳　青，黄　俊，吴璧耀　

（武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北武汉４３００７４）　

摘要：采用封闭体系，通过甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合生成Ｂ段，并以此为大分子引发剂引发　甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）聚合，得到ＡＢ嵌段聚合物ＰＭＭ　ｂ～ＰＧＭＡ．分别利用对硝基苯甲酸与二丁　基胺对该聚合物中的环氧基团进行基团改性，制备了两亲性的ＡＢ嵌段聚合物．采用ＧＰＣ、ＦＴ～ＩＲ以及化学分　析等方法，对所制备的ＡＢ嵌段聚合物进行了结构表征．　关键词：原子转移自由基聚合；嵌段聚合物；两亲性　中图分类号：ＴＱ３１６．３２　２　文献标识码ｉＡ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—２８６９．２０１０．１２．Ｏ１９　

０　引　言　

两亲性聚合物是一类对水相和油相皆有亲和　

力，并兼具有高分子的增黏性和低分子表面活性剂　

特性以及其它独特的物理化学性质的功能高分子材　

料口】，广泛应用于化学、材料等不同的领域，如高分　

子表面活性剂、颜料分散剂、高分子加工助剂等．利　

用传统的自由基聚合反应以及具有功能基的链转移　

剂，可以制备这类聚合物．但是由于聚合反应的可控　

性差，结果将导致聚合产物呈现宽分子量的分布；分　

子结构的不可控而导致产生大量的非嵌段型聚合物　

等现象，从而降低了这类功能高分子的性能．为此国　

内外学者广泛采用活性阴离子聚合、基团转移聚合　

（ＧＴＰ）与可控自由基聚合一原子转移自由基聚合等　

手段来解决这一问题．　

与其他活性聚合相比，原子转移自由基聚　

合［　具有单体适用范围广、对原料纯度无特别要　

求、反应条件温和、不受少量水及氧的影响，呵进　

行本体、溶液、悬浮、乳液聚合等优点，因此易于实　

丙二醇嵌段聚醚l61结构

丙二醇嵌段聚醚L61是一种聚合物，由丙二醇（propane-1,3-diol）和嵌段化助剂组成。它具有一定的热稳定性、耐溶剂性和机械性能，因此在许多领域中有广泛的应用，如涂料、胶粘剂、纺织品和药物输送等。下面将介绍丙二醇嵌段聚醚L61的结构以及相关参考内容。

1. 结构：丙二醇嵌段聚醚L61的化学式为C12H24O6，结构为嵌段聚合物。每个嵌段由若干个丙二醇单元组成，丙二醇单元间通过醚键连接。嵌段中的丙二醇单元可以有不同的分布模式，如均分、间隔分布或区段分布等。这些分布模式影响着聚合物的物性。

2. 物性：丙二醇嵌段聚醚L61具有较低的玻璃化转变温度（Tg），通常在-70℃到-50℃之间。这一特性使得它在低温环境下仍能保持较好的弹性和柔软性。此外，该聚合物的熔点通常较高，约为118℃，这使得它在高温下具有较好的热稳定性。此外，丙二醇嵌段聚醚L61还具有较好的溶剂性能和良好的拉伸强度，这使得它在涂料和胶粘剂等应用中具有优秀的性能。

3. 应用领域：

- 涂料：丙二醇嵌段聚醚L61可以作为涂料的分散剂和稠化剂，可以提高涂料的流变性能和耐候性。此外，它还可以增加涂料的抗刮擦性和耐溶剂性，改善涂层的光泽度和耐久性。

- 胶粘剂：丙二醇嵌段聚醚L61可以用作水性胶粘剂的增稠剂和粘接剂。它能够提供胶粘剂的粘附力和柔性，降低胶粘剂的粘度，从而改善胶粘剂的加工性能和粘接性能。 - 纺织品：丙二醇嵌段聚醚L61可以作为织物的柔软剂和防皱剂，可以提高纺织品的柔软性和耐磨性。此外，它还可以增加纺织品的耐洗涤性和抗静电性，改善纺织品的手感和外观。

- 药物输送：丙二醇嵌段聚醚L61可以作为药物的载体或溶剂，用于控制药物的释放速率和改善药物的溶解性。此外，它还可以增加药物的稳定性，降低药物的毒性和副作用。

4. 相关参考内容：

- 林氏嵌段聚醚L61结构及其性能研究（《高分子材料科学与工程》）

嵌段聚合物的制备方法及应用

嵌段聚合物是由两种或更多不同的高分子单体交替聚合而成的聚合物，具有分段结构，具有独特的物理性质和化学性质。下面将详细介绍嵌段聚合物的制备方法以及其在不同领域的应用。

嵌段聚合物的制备方法通常有以下几种：

1.负替聚合方法：此方法是通过反复交替聚合两种互补的高分子单体来制备嵌段聚合物。首先在反应容器中加入第一种单体，并在适当的条件下进行聚合，随后将第二种单体加入反应容器，再次进行聚合。如此反复进行，直到获得所需的嵌段聚合物。

2.正替聚合方法：与负替聚合方法类似，只是反应条件和反应顺序不同。首先反应容器中加入第一种单体，并在适当的条件下进行聚合。然后加入第二种单体，并再次进行聚合。如此反复进行，直到制备出所需的嵌段聚合物。

3.自由基交替聚合方法：通过自由基引发剂将两种或多种单体交替聚合起来。此方法通常需要使用反应温度较高，并控制反应时间和自由基引发剂的添加量。

嵌段聚合物的应用领域非常广泛，下面分别介绍几个主要的应用领域：

1.材料科学：嵌段聚合物可以用于制备高性能的复合材料，如高强度纤维、高温陶瓷、光学材料等。由于嵌段聚合物具有分段结构，使材料具有优异的力学性能、热稳定性和耐化学性能。

2.生物医学领域：嵌段聚合物可以用于制备药物载体、生物传感器、组织工程支架等。嵌段聚合物可以通过调控聚合物的分段结构和组成，实现药物的控释、生物材料的表面改性和组织工程材料的生物相容性的调控。

3.纳米技术：嵌段聚合物可以用于制备纳米颗粒、纳米胶束、纳米纤维等。通过调控嵌段聚合物的分段结构和组成，可以控制纳米颗粒的尺寸、形态和表面性质，从而实现纳米材料的设计和制备。

4.能源领域：嵌段聚合物可以用于制备太阳能电池、燃料电池、超级电容器等能源器件。嵌段聚合物可以通过调控组分和结构，改善电极材料的导电性能、储能性能和稳定性。

综上所述，嵌段聚合物是由交替聚合两种或更多不同高分子单体制备而成的聚合物，具有分段结构。其制备方法有负替聚合方法、正替聚合方法和自由基交替聚合方法。嵌段聚合物在材料科学、生物医学领域、纳米技术和能源领域有广泛的应用。嵌段聚合物的独特性能和多样化的结构设计使其成为材料科学和生物医学领域的研究热点。

RAFT乳液聚合制备聚（苯乙烯—丙烯腈）嵌段共聚物及其共混物性能

苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)树脂作为五大通用塑料之一,兼有聚丁二烯的韧性和抗冲击性,聚丙烯腈的耐热性和化学稳定性以及聚苯乙烯的刚性、光泽性和加工性,得到广泛应用。在此基础上发展起来的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)树脂,进一步改善了ABS树脂的热氧化稳定性、光氧化稳定性和耐化学性,也逐渐成为一种重要的塑料材料。

ABS和ASA的制备过程相似,但由于采用的是传统自由基聚合方法,橡胶相为接枝共聚或轻度交联结构,无法精确调控聚合物的分子链结构。本文采用新近发展的RAFT乳液聚合的方法,以双亲性聚丙烯酸-b-聚苯乙烯大分子RAFT试剂(AA-b-S-RAFT)作为乳化剂和调控剂,制备基于嵌段共聚物的ABS和ASA韧性塑料(嵌段型ABS和ASA韧性塑料)。

系统研究苯乙烯(S)及苯乙烯／丙烯腈(AN)的RAFT乳液(共)聚合过程、嵌段型ABS和ASA韧性塑料的制备技术,探讨了聚合物分子链结构对材料相形态和机械性能的影响。具体的研究内容和结果如下：1)研究AA-b-S-RAFT的结构对苯乙烯乳液聚合的影响,结果发现乳胶粒径和乳胶粒数受丙烯酸链段长度的影响较大而阻聚期则受苯乙烯链段的长度影响较大。

调节AA-b-S-RAFT的结构使其亲水亲油平衡值(HLB)为13-20时,聚合过程的可控性较好,聚合物分子量符合理论设计值,分子量分布较窄,且乳液稳定性好。AA-b-S-RAFT的HLB值过低,则乳液稳定性变差且最终产物的PDI较高；AA-b-S-RAFT的HLB值过高,则大分子RAFT试剂受引发剂过硫酸钾(KPS)的氧化作用影响较大,聚合物分子量明显高于理论设计值且产物的PDI较高。 将引发剂KPS替换为偶氮二异氰基戊酸(V501),聚合物分子量与理论设计值相符很好但PDI较高(>1.4)。在理论设计分子量一致的情况下,通过改变AA-b-S-RAFT的结构,乳胶粒径可在80 nm-172 nm间调控。