中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊，在化石資源日益枯竭及全球碳排放壓力持續(xù)加劇的背景下，開(kāi)發(fā)來(lái)源于可再生資源的高性能生物基高分子材料成為材料科學(xué)領(lǐng)域的重要方向。松香作為一種廣泛存在的可再生林產(chǎn)資源，其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和可調(diào)節(jié)的物理性質(zhì)備受關(guān)注。近年來(lái)，以松香衍生物為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)聚合物材料，在提升材料性能方面展現(xiàn)出巨大潛力，而甲基丙烯酸甲酯行業(yè)作為一種常見(jiàn)的聚合單體，與松香衍生物的結(jié)合為新型材料的研發(fā)開(kāi)辟了新路徑。

  一、甲基丙烯酸甲酯與脫氫樅酸引發(fā)劑的聚合反應(yīng)研究

  《2025-2030年中國(guó)甲基丙烯酸甲酯行業(yè)市場(chǎng)深度研究及發(fā)展前景投資可行性分析報(bào)告》指出，以脫氫樅酸引發(fā)劑(DA-Br)和甲基丙烯酸甲酯為原料，通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)法合成疏水性脫氫樅酸接枝聚甲基丙烯酸甲酯(DA-PMMA)。研究發(fā)現(xiàn)，甲基丙烯酸甲酯的聚合過(guò)程遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，反應(yīng)具有良好的可控性。隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增加，多分散指數(shù)(PDI)始終保持在 1.2 以下，顯示出良好的分子質(zhì)量均一性。凝膠滲透色譜分析表明，隨著反應(yīng)時(shí)間增加，甲基丙烯酸甲酯聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增加，GPC 曲線逐漸變寬，說(shuō)明相對(duì)分子質(zhì)量分布有所增加，較長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間有助于提高相對(duì)分子質(zhì)量，但會(huì)伴隨更寬的分布，不過(guò)整體仍體現(xiàn)出優(yōu)良的可控聚合特性。

  二、甲基丙烯酸甲酯聚合物的酸水解與結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變

  通過(guò)酸水解在甲基丙烯酸甲酯形成的 PMMA 鏈中引入聚甲基丙烯酸(PMA)組分，形成兩親性無(wú)規(guī)共聚物 DA-PMMA-PMA。采用傅里葉變換紅外光譜、核磁共振氫譜以及凝膠滲透色譜對(duì)水解前后的甲基丙烯酸甲酯聚合物進(jìn)行表征。結(jié)果顯示，水解后的共聚物在特定波長(zhǎng)處出現(xiàn)新的吸收峰，表明成功引入羧基官能團(tuán)，同時(shí)保留了部分疏水甲基丙烯酸酯單元，實(shí)現(xiàn)了親水段與疏水段的協(xié)同存在。酸水解后形成的 DA-PMMA-PMA 共聚物數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為 5600，PDI 為 1.42，表明部分水解過(guò)程可靠，適用于后續(xù)膠束制備。

  三、甲基丙烯酸甲酯基共聚物的自組裝與膠束性能

  兩親性的 DA-PMMA-PMA 共聚物在溶液中通過(guò)自組裝成功制備出熒光膠束。動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定顯示，膠束的流體力學(xué)直徑約為 79nm，多分散指數(shù)為 0.127，具有較好的粒徑分布均勻性;透射電子顯微鏡觀察顯示其直徑約為 45nm。此外，該膠束在 405-430nm 處顯示出明顯的熒光發(fā)射峰，在 365nm 激發(fā)下表現(xiàn)出顯著的熒光特性。

  四、甲基丙烯酸甲酯聚合物的光學(xué)性能分析

  紫外 - 可見(jiàn)光譜和熒光光譜分析表明，脫氫樅酸的引入賦予了甲基丙烯酸甲酯行業(yè)相關(guān)聚合物顯著的紫外線吸收和熒光特性。DA-PMMA 在 250-280nm 波段范圍內(nèi)出現(xiàn)顯著吸收峰，區(qū)別于未含芳環(huán)結(jié)構(gòu)的純 PMMA;DA-Br、DA-PMMA 在 365nm 紫外光激發(fā)下均表現(xiàn)出明顯的藍(lán)紫光發(fā)射，熒光發(fā)射峰位集中在 405-430nm 之間。即使在水溶液中，DA-PMMA-PMA 膠束的熒光性能雖有所下降，但仍能在 405-430nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)觀察到明顯的熒光發(fā)射峰。

  總結(jié)來(lái)看，通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合成功制備的脫氫樅酸接枝聚甲基丙烯酸甲酯，聚合反應(yīng)可控性良好，相對(duì)分子質(zhì)量分布均勻。經(jīng)酸水解形成的兩親性共聚物 DA-PMMA-PMA 能自組裝成均一的熒光膠束，流體力學(xué)直徑約 79nm，且具備優(yōu)異的紫外線吸收和熒光特性。這些特性使得基于甲基丙烯酸甲酯的相關(guān)聚合物在藥物遞送和熒光成像等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，為生物基熒光高分子材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了重要的理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

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