通过星形聚合物自组装制备多孔膜的研究

论文摘要

本文研究了可逆加成断裂链转移活性聚合方法（RAFT）的动力学过程,用RAFT活性聚合方法有效地控制聚合物分子链结构,制备出两种具有特定官能团且分子量窄分布的ABA型三嵌段共聚物:P（St-r-AMA）-b-P（St-alt-MAn）-b-P（St-r-AMA）,分布系数在1.38到1.49之间,P（St-r-AMA）嵌段侧链含有双键结构,分布系数在1.26到1.32之间,P（St-alt-MAn）嵌段含有酸酐官能团:以及PS-b-P（St-alt-MAn）-b-PS,中间嵌段P（St-alt-MAn）含有酸酐官能团。 将得到的中间嵌段含有酸酐官能团的ABA型三嵌段共聚物:P（St-r-AMA）-b-P（St-alt-MAn）-b-P（St-r-AMA）,PS-b-P（St-alt-MAn）-b-PS,与含胺基官能团的化合物γ-胺基-三氧乙基硅烷、对二胺基二苯基甲烷以及对甲基苯胺,进行反应,同时自组装制备纳米尺度星形分子。嵌段共聚物反应自组装得到稳定的纳米颗粒,粒径大小为几十纳米到几百纳米,具有球型结构。 利用自组装得到的纳米尺度的星形分子溶液,成功制备了介观有序的多孔膜,多孔膜的孔径可以控制在几百个纳米到几个微米之间,所制备的介观有序多孔膜可望应用于电子技术,显示器件,生物技术等领域。 用FT-IR、GPC和NMR等仪器对所合成的聚合物分子结构进行了表征;通过动态激光光散射（DLS）和透射电镜（TEM）研究嵌段共聚物反应自组装后星形分子的微观形态结构;用光学显微镜和扫描电镜（SEM）观察分析多孔膜的表面微观形貌:并对介观有序多孔膜的形成机理进行了探讨。

论文目录

• 第一章 综述
• 1.1 活性自由基聚合的发展及应用
• 1.2 嵌段共聚物自组装
• 1.3 有序纳米多孔材料的发展与应用
• 参考文献
• 第二章 通过RAFT活性自由基聚合制备嵌段共聚物
• 2.1 导言
• 2.2 试验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 嵌段共聚物PS-b-P（St-alt-MAn）-b-PS
• 2.3.2 嵌段共聚物P（St-r-AMA）-b-P（St-alt-MAn）-b-P（St-r-AMA）
• 2.3.3 三硫代碳酸二苄基酯控制苯乙烯聚合动力学
• 2.3.4 PS大分子链转移剂控制St-MAn活性交替共聚动力学
• 参考文献
• 第三章 嵌段共聚物反应自组装合成星形分子
• 3.1 导言
• 3.2 实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 P（St-r-AMA）-b-P（St-alt-MAn）-b-P（St-r-AMA）与γ-氨丙基-三乙氧基硅烷反应同时组装
• 3.3.2 P（St-r-AMA）-b-P（St-alt-MAn）-b-P（St-r-AMA）与对二胺基二苯基甲烷反应同时自组装交联
• 3.3.3 P（St-r-AMA）-b-P（St-alt-MAn）-b-P（St-r-AMA）与对甲基苯胺反应自组装
• 3.3.4 核具有酰亚胺结构的纳米粒子
• 3.3.5 反应同时自组装透射电镜照片
• 参考文献
• 第四章 星形分子自组装形成介观有序多孔膜的研究
• 4.1 导言
• 4.2 试验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 光学显微镜观察
• 4.3.2 扫描电子显微镜（SEM）分析
• 4.3.3 星形分子自组装形成介观有序多孔膜的机理探讨
• 参考文献
• 第五章 结论
• 致谢
• 在学期间发表的论文:
• 学位论文独创性声明
• 学位论文知识产权权属声明