活性自由基聚合溫敏型高分子聚異丙基丙烯醯胺共聚物與其相變化之研究

Synthesis and phase transition behavior of thermosensitive poly(N-isopropylacrylamide)– poly(4-amino-2-methylene-4-oxobutanoic acid)copolymers

林曉筠(Hsiao-Yun Lin)

指導教授 ： 芮祥鵬

國立臺北科技大學/工程學院/有機高分子研究所/碩士(2012年)

摘要

本 實 驗 係 運 用 氮 氧 調 節 自 由 基 聚 合 反 應 （ Nitroxide-mediated radical
polymerization ,NMRP）聚合成共聚物，氮氧調節自由基聚合反應(NMRP)，是有
別於傳統自由基聚合的一種新型態自由基聚合反應。氮氧調節自由基聚合法在不
同條件下作聚合反應，藉由聚合反應中條件的不同如自由基貣始劑的比例或反應
時間長度所對應的分子量也不一樣，藉此可以成功的控制其分子量大小，也可獲
得一高分子量、狹窄分子量分佈(1＜PDI＜1.5)之理想高分子。而本實驗利用此優
點 進 行 以 親 水 性 單 體 N-isopropylacrylamide(NIPAAm) 與
4-amino-2-methylene-4-oxobutanoic acid (IAM)之嵌段共聚合，成功聚出不同鏈
長的共聚物。
材料方面,本實驗選用最廣為人知之智慧型高分子 PNIPAAm 作為路易士鹼
並接枝 IAM 作為路易士酸,兩者具極高相容性有助於嵌段性聚合接枝成功率,並
藉 IAM 其更多的親水官能基以提高 pNIPAam 本身的 LCST 及酸鹼敏感度。幾十
年來，pNIPAam 因其高度生物相容性及溫度敏感性(LCST≒32℃)趨近於人體溫
度，故被廣泛的研究成為應用層面最廣的智慧型高分子，舉凡材料、生醫、藥物
輸送、紡織等等領域皆可看到其不同應用，常見的，改質方法是將其接枝 Acrylic
acid 或 Acrylamide，利用共聚過後增加的輸水或親水官能基來達告更加的溫度敏
感性，本實驗使用用於嵌段共聚和之單體 IAM 係由工業技術研究院(ITRI)之材料
及化工研究所共同合作完成,為一新穎,實用性高之材料,及結合了 Acrylic acid 之
酸基與 Acrylamid 之胺基於一個分子上，只做雙階段共聚合就可達到三階段共聚
合的效果並能降低合成失敗率。

關鍵字

活性自由基聚合 ； 溫敏型高分子

並列摘要

Temperature sensitive hydrogels were synthesized using
N-isopropylacrylamide (NIPAAm) and Acrylicamide acid(AIM) via
nitroxide-mediated radical polymerization. The use of a stable rical such as
2,2,6,6-rwreamwthyl-1-piperi-nylxy(TEMPO) as reversible terminating agent to
control the eadical polymerization of a monomer has been extensively studied. With a
view to expanding the possivlities of nitroxide moderators,much attention has been
focoused on how to weaken the C-O-N bond in the alkoxylamine which os formed
upon reverisible termination . Recent studies have shown that specific electronic
effects are likely to weaken the C-O-N bond (thus enabling the polymerization to
proceed in a faster way in the case of casee of nitroxide-mediated eadical
reactions),and to ensure the control of reactions which concern other types of
monomers,such as the acrylic monomers.

並列關鍵字

PNIPAAm ； LCST ； TEMPO

參考文獻

287:627–643

6. Clark, E.A. and J.E.G. Lipson, LCST and UCST behavior in polymer solutions

selected block copolymers. Polymer Chemistry, 2011. 2(6): p. 1362.

properties of thermoresponsive anionic block copolymers. Journal of Polymer

1. 溫度敏感型高分子之合成及相變化研究，國立台北科技大學 有機高分子