Page 132 - 《精细化工》2022年第11期

第 39 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.39, No.11
2 022 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2022

功能材料
pH、温度和光三重敏感的 PDMAEMA-AZO 的研究

侯玉梅 1,2 ，杨 栋 1,2 ，黄如霞 1,2 ，罗春华 1,2* ，董秋静 1,2*

（1. 阜阳师范大学 化学与材料工程学院，安徽 阜阳 236037；2. 环境污染物降解与监测安徽省重点实
验室，安徽 阜阳 236037）

摘要：在含偶氮苯的三硫酯链转移剂（CTA-AZO）存在下，将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）通过可
逆加成断裂链转移（RAFT）聚合，制备了 pH、温度和光三重敏感的含偶氮苯端基的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙
1
酯聚合物（PDMAEMA-AZO）。采用 UV、FTIR、 HNMR 和 GPC 对 PDMAEMA-AZO 的结构进行了表征，并
考察了聚合物的光敏性、温敏性和 pH 敏感性。结果表明，PDMAEMA-AZO 的相对分子质量可控，且相对分子
质量分布（PDI）≤1.78。PDMAEMA-AZO 在氯仿、乙醇和水中均能够快速进行可逆光致顺反异构反应，在紫
外与可见光的交替照射下，快速达到光稳态。与聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEMA）相比，PDMAEMA-AZO
的低临界溶解温度（LCST）更低。随着聚合物浓度的增加，PDMAEMA-AZO 的 LCST 降低，且相变窗口变窄。
当 pH≥9.44 时，PDMAEMA-AZO 的 LCST 保持不变，pH 由 9.44 下降到 7.34 时，LCST 升高，pH<7.34 时不再
具有温敏性，说明 PDMAEMA-AZO 是一种 pH 控制的具备 LCST 的温敏性聚合物。在紫外与可见光交替照射下，
PDMAEMA-AZO 的 LCST 表现为可逆的升高和降低，表明聚合物 PDMAEMA-AZO 具备光控温敏性。
关键词：聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯；RAFT 聚合；光敏性；温敏性；偶氮苯；功能材料
中图分类号：TQ317 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 11-2282-08

Studies on pH/temperature/light triple-sensitive PDMAEMA-AZO

1,2
1,2
1,2
HOU Yumei , YANG Dong , HUANG Ruxia , LUO Chunhua 1,2* , DONG Qiujing 1,2*
（1. School of Chemistry and Materials Engineering, Fuyang Normal University, Fuyang 236037, Anhui, China;
2. Anhui Provincial Key Laboratory for Degradation and Monitoring of the Pollution of the Environment, Fuyang
236037, Anhui, China）

Abstract: Azobenzene-terminated poly(dimethylaminoethylmethacrylate) (PDMAEMA-AZO) with pH,
temperature and light triple-sensitivity was synthesized by reversible addition fragmentation chain transfer
(RAFT) polymerization of dimethylaminoethylmethacrylate (DMAEMA) in the presence of azobenzene-
containing trithiocarbonate chain transfer agent (CTA-AZO). The structure of PDMAEMA-AZO obtained
1
was characterized by UV, FTIR, HNMR and GPC, followed by investigation on its photo-thermal-pH triple
response. The results indicated that PDMAEMA-AZO, with controllable relative molecular mass and a
polymer dispersity index (PDI) ≤1.78, could undergo reversible light-induced cis-trans isomerization
rapidly in water, ethanol and chloroform, while achieve quick photostability under the alternating irradiation
of ultraviolet and visible light. Meanwhile, in comparison to PDMAEMA, PDMAEMA-AZO exhibited a
reduced lower critical solution temperature (LCST), which decreased along with the increase of polymer
concentration, and narrower phase transition temperature range. The LCST of PDMAEMA-AZO remained
unchanged when pH≥9.44, increased when pH dropped from 9.44 to 7.34, and the polymer no longer
showed thermo-sensitivity when the pH<7.34. Moreover, The LCST of the polymer reversibly increased
and decreased under the alternating irradiation of UV and visible light, indicating that PDMAEMA-AZO
had pH and light-controlled thermos-sensitivity.

收稿日期：2022-01-18; 定用日期：2022-06-17; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220065
基金项目：安徽高校优秀青年人才支持计划项目（gxyq2020027）；省级大学生创新训练项目（S202010371054，S202010371070）
作者简介：侯玉梅（1995—），女，硕士生，E-mail：1497851574@qq.com。联系人：罗春华（1979—），男，教授，E-mail：lch197919@
163.com；董秋静（1980—），女，副教授，E-mail：dongqj1980@163.com。