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聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)因其接近人体温度的临界溶解温度(LCST),一直是温度响应性聚合物中的重点研究对象。将支化聚合物与温度响应性聚合物结合,赋予了PNIPAM支化聚合物的特殊性能,也为其温度响应行为创造了更多可能。但是一般支化聚合物的合成方法条件苛刻,反应容易交联且分子量不高,适用于水溶性单体的反相乳液聚合有望解决这个问题。为了保证聚合物在整个反应过程中不会从水中析出,采用了引发温度较低的氧化还原引发体系。采用氧化还原引发体系,在室温下通过反相乳液聚合合成支化PNIPAM为合成高分子量温度响应性支化聚合物提供了一种简单高效的方法。反相乳液一般不如传统乳液稳定,在进行反应前探究稳定的反相乳液体系是成功制备聚合物的关键。芳烃类油相中的苯基可与非离子乳化剂上极性基团产生相互作用,而烷烃类油相基本不影响其他组分,这两种油相在不同条件下的反相乳液稳定性将有较大差异。本文使用山梨糖醇酐三油酸酯(Span 85)和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(Tween 80)作乳化剂,烷烃类的液体石蜡和芳烃类的苯甲醚两种油相,综合使用静置法、离心系数法、电导率法、显微镜观察法对比考察了乳化剂HLB值、水油相体积比、单体浓度、温度、电解质浓度对两种乳液稳定性及乳液类型的影响。研究发现液体石蜡更适合作为NIPAM反相乳液聚合的油相,形成的反相乳液在复配乳化剂的HLB为4.4时、乳液温度为25℃、油相体积分数为80 vol%时,具有良好的稳定性。此外,采用25℃作为反应温度也满足聚合需求。以含有叔胺和双键的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为还原剂单体与过硫酸钾(KPS)形成氧化还原引发体系,在室温下经反相乳液聚合,成功引发了NIPAM的聚合,得到了一系列不同分子量、不同支化度的支化PNIPAM,设计并制备的模型还原剂异丁酸二甲氨基乙酯(DMAEi B),在相同条件下得到线型PNIPAM参照物。通过凝胶渗透色谱(GPC)和动静态激光光散射(DLS-SLS)、乌氏粘度计分别测得了聚合物的分子量(Mn.SEC、Mw.SEC和Mw.MALLS)、分子量分布((?))、特性黏数([(?)])及支化因子(g′)。研究发现反应投料比为[NIPAM]:[DMAEMA]:[KPS]=80:1:1时,体系未发生交联,单体转化率高达97.61%,绝对重均分子量为Mw.MALLS=3757000 g/mol,已形成较明显的支化结构,支化因子为g’=0.84。支化PNIPAM的支化程度随DMAEMA用量增加而增加,但DMAEMA用量超过KPS用量2倍后支化程度变化不明显。在此反相乳液聚合体系中,增加复配乳化剂用量会升高聚合物的分子量,但其支化程度基本不变。由于PNIPAM特殊的结构具有特殊的性能,因此,对于上述反相乳液聚合制备的高分子量线型PNIPAM和具有支化结构的高分子量支化PNIPAM的性能进行了深入的研究。采用扩散波谱仪(DWS)、紫外光-可见光分光光度计(UV-Vis)、动态光散射(DLS)测试了线型和支化聚合物的微流变性能、低临界溶解温度(LCST)和温度响应行为。研究发现支化PNIPAM的溶液黏度和损耗模量都低于分子量更小的线型PNIPAM。支化PNIPAM的LSCT(34.5℃左右)比线型PNIPAM(33.7℃左右)高,且“滞后效应”较弱,通过动态光散射进一步研究了其温度响应过程。通过对比分子量相近的线型和支化PNIPAM水溶液聚合物粒径及其粒径分布(PDI)随温度的变化,发现:在升温过程中,支化PNIPAM初始粒径更小,产生了体积更大的团聚物;在降温过程中,支化PNIPAM团聚物解团聚更快。本研究合成的支化PNIPAM分子量高,且相较于线型PNIPAM具有更低的溶液粘度、更弱“滞后效应”,在生物医药、传感器等领域的循环响应过程中更具优势。