表面引发高分子聚合及其应用的研究

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1、AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheSurface-·InitiatedPolymerizationandApplicationMajor：MaterialsProcessingScienceCandidate：KeZhenjiangSul：：L。LiguDervlsorE1：WuhanInstituteofTechnologyWuhan，Hubei430074，P．R．ChinaApril，2010摘要原子转移自由基聚合(atomt

2、ransferradicalpolymerization，ATRP)是一种近些年发展起来的非常有效的活性聚合方法，通过这种技术方法可以合成出一系列分子量分布窄、功能性较高以及具有复杂结构的聚合物，对于合成出新型功能性聚合物在应用性方面有着非常广泛的研究。本论文是在ATRP聚合方法基础上制备了具有功能性的聚合物材料，如表面具有抗菌性以及温敏性的聚合物。与此同时，微乳液聚合有机无机杂化材料也作为本论文研究的一部分。本论文主要分为两大部分：第一部分为通过ATRP方法合成一系列具有抗菌性和温敏性的高分子；第二部分是通过微乳液聚合的方法合成了羟基磷灰石与甲基丙烯酸甲酯进行杂化的复合物。论文

3、的第一部分，其中第二章研究的是表面具有抗菌性的聚合物材料。首先通过氯甲基化反应在聚酰亚胺薄膜表面引入ATRP引发剂，然后将功能性聚合物刷聚4．乙烯基吡啶通过ATRP方法接枝在聚酰亚胺(polyimide，PI)薄膜表面，然后通过己基溴化物烷基化反应嫁接聚4．乙烯基吡啶。本实验采用X射线电子能谱表征改性后PI薄膜表面，使用埃希氏菌进行PI薄膜表面抗菌性实验，结果发现通过表面引发原子转移自由基聚合成功将4．乙烯基吡啶嫁接到了聚酰亚胺薄膜表面并且通过季胺化反应成功将嘧啶盐嫁接在聚酰亚胺薄膜表面。表面带有季胺性嘧啶盐的聚酰亚胺薄膜具有抗菌性能，并且随着嘧啶盐量的增加而抗菌性有所增强。在第

4、三章里，研究表明通过ATRP方法制备了具有温敏性的聚合物材料。聚N一异丙基丙烯酰胺(N．isopropylacrylamide，NIPAAm)是被广泛研究的温敏性聚合物之一，其具有较低的临界溶液温度(10wercriticalsolutiontemperature，LCST)，在水溶液中为32℃左右。本章论文是研究在聚偏氟乙烯(poly(vinylidenefluoride)，PVDF)材料表面引发ATRP反应键接聚N一异丙基丙烯酰胺，通过ATRP方法成功将P(NIPAAm)键接到PVDF表面，所得聚合物具有温敏性。实验表明得到的聚合物在进行细胞试验时对细胞分离与吸附有着明显的影

5、响。本论文的第二部分对微乳液聚合杂化无机材料进行了一定的研究，武汉I：程人学硕七学位论文通过微乳液聚合方法制备得到了羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)与聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate)，PMMA)的复合物。通过各种表征发现其热力学性能较杂化前有着较大的变化，其中PMMA的玻璃化转变温度也有所增加，并且在随着HA含量增加，呈现一定规律性变化，并在HA含量为5％的时候达到最大值。关键词：ATRP，抗菌性，温敏性，微乳液聚合IlAbstractAtomtransferradicalpolymerization(ATRP)hasbeenes

6、tablishedasapowerfultechniquetoprepareavarietyofpolymerswithpredeterminedmolecularweight，narrowmoleculardistribution，highfunctionality,andcomplexarchitecture．Thecommercializationofthesenewpolymerswillrequiredetailedpolymerreactionengineeringinvestigation．Theobjectiveofthisthesishasbeentoapply

7、thistechniquetopreparewell—definedfunctionalpolymericmaterialssuchasbio-relatedmaterialsandfunctionalsurfaces．Microemulsionpolymerizationisaneffectivemethodtopreparepolymer／inorganiccompositematerials，whichprovidesalargeinterfacialareaandisge