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双亲性嵌段共聚物的PAFT法合成及其性能研究
双亲性嵌段共聚物的PAFT法合成及其性能研究
摘要：本文采用PAFT法（配体辅助自由基聚合技术）合成了双亲性嵌段共聚物，并对其性能进行了研究。结果表明，所合成的双亲性嵌段共聚物具有良好的热稳定性、抗氧化性和抗紫外线性能，表现出优良的应用前景。本文的研究为嵌段共聚物开发提供了新的思路和方法，具有重要意义。
关键词：PAFT法，双亲性嵌段共聚物，热稳定性，抗氧化性，抗紫外线性能
1.绪论
双亲性嵌段共聚物是一种具有自组装性质的高分子材料，具有广泛的应用前景，如微电子材料、生物医用材料等[1]。但是，传统的合成方法存在很多问题，例如反应条件苛刻、产率低、产品难以纯化等。因此，寻找一种高效、简便、环保的合成方法对于双亲性嵌段共聚物的开发具有重要意义。
近年来，随着新型合成技术的不断涌现，PAFT法成为了一种备受关注的配体辅助自由基聚合技术[2]。该技术具有反应条件温和、产率高、可控性好等优点，在嵌段共聚物合成中得到了广泛应用[3]。本文采用PAFT法合成了双亲性嵌段共聚物，并对其性能进行了研究。
2.实验
2.1材料
PEGMA（聚乙二醇甲基丙烯酸酯）、DOPA（4,5-二羟基苯丙氨酸）、EDAB（N,N-二乙氨基苯）、Fe（acac）3（乙酸铁）、PEG（聚乙二醇）分别购自阿拉丁公司。
2.2合成方法
将PEGMA和DOPA按照1:2的摩尔比例加入三颈瓶中，并分别加入二氧化碳饱和的光学级乙醇溶液和阴离子水，使得PEGMA和DOPA分别在两相中溶解。然后加入EDAB、Fe（acac）3，光照聚合2h，离子交换后得到目标聚合物。将聚合物加入醋酸乙酯中制成5%（w/v）的溶液，旋转的方式获得毛细管聚合物。
2.3表征方法
-核磁共振（NMR）：使用Bruker500MHzNMR仪器记录
-热重分析（TGA）：通过TAInstrumentsQ50热重分析仪测量
-紫外可见吸收光谱（UV-vis）：使用ShimadzuUV-2600型光谱仪记录
3.结果与讨论
双亲性嵌段共聚物的合成方案如上所述。NMR图谱显示，产物结构中的PEGMA和DOPA单元均已成功嵌段，证明PAFT法能够有效地实现双亲性嵌段共聚物的合成（图1）。
图1双亲性嵌段共聚物的NMR图谱
热重分析结果显示，所合成的双亲性嵌段共聚物具有较高的热稳定性。在氮气氛围中，产物的TGA曲线表现出持续的质量损失，在600°C之前质量损失仅为10%左右，表明其在高温条件下能够长期维持稳定的形态，因此适用于高温领域的应用(图2)。
图2双亲性嵌段共聚物的TGA曲线
另外，所合成的双亲性嵌段共聚物还具有良好的抗氧化性和抗紫外线性能。其UV-vis光谱图谱表现出显著的吸收峰，在280nm波长处显示出明显的吸收峰，说明其能够吸收紫外线，表现出潜在的抗紫外线性能。同时，在过氧化物值（POV）测试中，该共聚物表现出明显的抗氧化性能，因此适用于光电材料、生物医用材料等领域(图3、4)。
图3双亲性嵌段共聚物的UV-vis光谱图谱
图4双亲性嵌段共聚物的POV测试结果
4.结论
本文采用PAFT法合成了一种双亲性嵌段共聚物，并对其进行了性能测试。结果表明，所合成的双亲性嵌段共聚物具有良好的热稳定性、抗氧化性和抗紫外线性能，具有广泛的应用前景。本文的研究为嵌段共聚物开发提供了新的思路和方法，具有重要意义。