PS-b-PNIPAAm嵌段共聚物的合成及其納米多孔膜的構建.pdf

1、基于N-異丙基丙烯酰胺的溫度敏感膜在很多領域顯示出誘人的應用前景，但傳統(tǒng)制備方法所制備溫敏膜的膜孔尺寸及膜孔表面PNIPAAm分子鏈分布不一致，因而其響應性能并不明顯。近年來，嵌段共聚物(Block copolymer)由于其各嵌段間熱力學不相容可以產生微相分離行為而廣泛的應用于制備單分散孔徑多孔材料。本論文利用可逆加成斷裂鏈轉移聚合和原子轉移自由基聚合方法制備分子量分布較窄的兩親性嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm，并利用選擇性溶脹成

2、孔法制備納米級多孔薄膜，探討了不同退火和溶脹條件對薄膜形態(tài)的影響。研究內容如下:
　　利用可逆加成斷裂鏈轉移聚合(RAFT)方法初步嘗試合成嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm。合成RAFT試劑4-氰基戊酸二硫代苯甲酸以此為鏈轉移劑，AIBN為引發(fā)劑進行聚合反應，得到了大分子鏈轉移劑RAFT-PS，引發(fā)NIPAAm聚合得到PS-b-PNIPAAm。又利用原子轉移自由基聚合調控嵌段共聚物結構。改變反應體系、聚合時間和溫度等條件得到大分

3、子引發(fā)劑PS-Br，討論反應條件對其結構的影響。得到優(yōu)選反應條件后，引發(fā)NIPAAm反應，傅利葉紅外光譜(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)對其結構進行表征，測試結果表明反應得到PS-b-PNIPAAm?？疾炝朔磻軇w系，反應時間和反應配比對產物嵌段比的影響。結果表明采用DMF作為溶劑得到產物中NIPAAm嵌段比例更大，并且延長反應時間和提高反應物配比都有助于增加共聚物中NIPAAm的比例。
　　將嵌段共聚物溶解在四氫呋喃中

4、配制成質量分數(shù)為2wt％的溶液，旋涂后得到初生嵌段共聚物薄膜，分別以乙醇或四氫呋喃為退火溶劑退火后，通過選擇性溶脹成孔法制備納米多孔膜。探討了共聚物組成、退火時間、退火和溶脹溶劑類型對薄膜微孔結構的影響。結果表明，NIPAAm嵌段比例太小時所制備薄膜表面相對平整，不易形成分相結構。隨著退火時間的延長，膜表面的微相分離越明顯，微孔結構的分布更均勻。將在乙醇中退火預處理的薄膜分別在乙醇和去離子水中進行溶脹處理，結果發(fā)現(xiàn)升高溶脹溫度和延長溶脹