LCST聚合物的系列表征方法VIP免费

LCST/UCST 聚合物体系的系列表征方法摘 要 LCST/UCST（低/高临界溶解温度）聚合物体系因其特殊的温度响应性性质，在很多领域得到广泛关注和应用，而对这类聚合物的表征方法也有很多，传统的像GPC，FTIR，1HNMR 等。但本文主要介绍一些该类体系特殊的表征方法，UV-VIS 测浊点，荧光法测 CAC（临界胶束聚集浓度），DSC 测相变温度以及过程中的热参数，DLS 测聚合物或其聚集物的尺寸，OP 等直接观察聚集物的形貌特征，若观测对象是凝胶的话，还可以通过普通重量分析法测凝胶的膨胀比。关键词 LCST 表征 浊点 CAC 相转变温度 聚集体尺寸 膨胀比1、背景介绍温度响应型聚合物是刺激响应型聚合物中很重要的一种，该类聚合物的水溶液具有一个很重要的参数，就是低临界溶解温度（lower critical solution temperature，LCST）或者高临界溶解温度（high critical solution temperature，UCST）。一般情况下，温度响应型聚合物水溶液体系大多只具有 LCST，但特殊情况下，通过外界条件的改变，比如使用混合溶剂，往溶液中加入盐等，可能会改变体系的性能，使其同时具备 LCST 和 UCST。在本文中，主要介绍具有 LCST 的聚合物体系的系列表征方法。具有 LCST 的聚合物在其水溶液中，温度低于 LCST 时处于溶解状态，但是当温度升高超过 LCST 时，就会发生相分离，宏观现象表现为体系由透明状态变成乳白色的浑浊状态，这一过程是可逆的。这类聚合物一般是具有两亲性的聚合物，如 poly(propylene oxide) (PPO) and poly(vinyl methyl ether) (PVME)，而含酰胺基团的聚合物又占其中很大一部分，如poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) and poly(N,N’-diethylacryla-mide) (PDEAAM)等。当体系温度超过 LCST 时，相分离会发生，可能是因为打破了体系中存在的各种相互作用力之间的平衡，包括聚合物-聚合物之间的相互作用和聚合物-溶剂之间的相互作用,而其中最主要的是氢键作用和疏水作用的相互竞争。温度低于 LCST 时，聚合物-水间的氢键作用占主导地位，使聚合物在水中能很好的分散溶解；当温度升高超过 LCST 时，聚合物和水之间的氢键作用被破坏，聚合物脱水合作用，疏水作用开始占优势，最终导致聚合物的聚集沉降，即出现了相分离。LCST 聚合物体系的表征方法有很多，常规的有 GPC 或 MALDI-TOF MS 测分子量大小及其分布，NMR、FTIR 等对聚合物进行定性表征；特殊的有 UV-VIS measurements 测体系的...