ABC三嵌段共聚物自组装结构的研究

利用模拟退火方法研究了线性链接的ABC三嵌段共聚物熔体的自组装行为.发现所研究的ABC三嵌段共聚物可形成含有界面柱的层状结构,考察了A嵌段和C嵌段之间的相互作用对自组装形态及含有界面柱的层状结构的层周期和柱周期的影响.     

线型三嵌段共聚物的合成与表征

目的制备线型三嵌段共聚物PHEMA-b-PDMA-b-PHEMA。方法以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为第一单体,甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMA)为第二单体,通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法进行聚合反应。采用FTIR、1H NMR和凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用技术进行结构表征。结果应用RAFT方法,成功合成了线型三嵌段共聚物PHEMA-b-PDMA-b-PHEMA。结论RAFT可以合成出结构可控的线型三嵌段共聚物,这种聚合物有望在纳米载体、药物控制释放等领域得到应用。     

线型三嵌段共聚物PSI-PIB-PSI的合成与性能

采用阴离子聚合方法,自制的双锂引发剂,环己烷为溶剂,两步法合成出线型三嵌段共聚物：苯乙烯异戊二烯无规共聚物-丁二烯异戊二烯共聚物-苯乙烯异戊二烯无规共聚物（PSI-PIB-PSI）。采用¹H-NMR研究了微观结构及共聚组成,透射电镜（TEM）观察了聚合物的形态,动态粘弹性仪(DMTA)对热机械性能进行了测试。结果表明：当四氢呋喃与活性中心锂的物质的量比（R值）为60时,可实现异戊二烯-苯乙烯(I-S)的无规共聚;TEM图表明聚合物PSI-PIB-PSI为两相结构,且随着苯乙烯（St）的含量的增加,相分离现象明显;当PIB/PSI的嵌段质量比为1/2,苯乙烯的质量分数为27%～28%时,该线型三嵌段共聚物具有最佳的综合力学性能。     

三嵌段共聚物自组装结构的分子调控

 利用耗散粒子动力学方法研究三嵌段共聚物的链构型对其在本体中自组装行为产生的影响. 通过系统调节共聚物的链构型, 得到了形态各异的嵌段共聚物相态结构, 如规则层状结构、 小尺寸相区无规堆积结构以及扭曲阶梯状结构等. 为使体系总的自由能降低, 不同链构型的嵌段共聚物会自发产生各种有序相态结构.     

PMMA-PLA-PMMA三嵌段共聚物的制备

以双溴端聚乳酸(Br-PLA-Br)为引发剂,通过原子转移自由基聚合法(ATRP)合成聚甲基丙烯酸甲酯-聚乳酸-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-PLA-PMMA)三嵌段共聚物。考察不同单体与引发剂比例对共聚产物相对分子质量的影响,结果表明:共聚产物相对分子质量随单体比例的增加呈线性增加及随时间延长而递增,但相对分子质量分布恒定,符合ATRP活性、可控聚合的特点。热分析结果表明:该共聚产物的热分解温度和玻璃化转变温度较之聚乳酸均有明显的提高,说明该嵌段共聚物提高了聚乳酸的热稳定性。     

双亲三嵌段共聚物在溶液中自组装形态的模拟

利用模拟退火方法模拟了对称的双亲三嵌段共聚物在溶液中的自组装过程．研究了溶剂和聚合物之间的相互作用对处于溶液中的三嵌段共聚物聚集体形态的影响;同时,对比了不同结构(ABA和BAB)三嵌段共聚物的自组装形态．模拟结果表明随着溶剂和疏水嵌段(B段)之间的相互作用(ε_(BS))的增加,共聚物自组装形态依次为球状、短柱状、柱状、短柱状、洋葱状．当溶剂和亲水嵌段(A段)之间的相互作用(ε_(AS))由-0．2变为0．0时,在较小的ε_(BS)值下出现上述胶束形态的转变．同时由模拟结果表明,与ABA相比,三嵌段共聚物BAB在较小的ε_(BS)值处出现上述胶束形态转变．     

ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物的合成与自组装

以甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)、甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)及丙烯酸全氟辛基乙基酯(FA)作为单体,采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)及一步酸性水解反应,得到ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物PMAA_(30)-b-PEHMA_(51)-b-PFA_6。通过核磁共振氢谱(~1H-NMR)、红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)及氟元素分析法(F-EA)表征了其分子结构,并利用透射电镜(TEM)及动态激光光散射法(DLS)研究了共聚物在二甲基甲酰胺(DMF)/H_2O溶液中的自组装行为。结果表明,随着溶液中水含量的增加,胶束形貌会由棒状变为尺寸较大的树枝状结构;在溶液中加入酸(HCl)或碱(NaOH)后,胶束形貌会由棒状结构转变为具有多隔室核结构或核-壳-冠结构的球形聚集体,胶束尺寸也产生相应的变化。     

蝌蚪型嵌段共聚物的耗散粒子动力学模拟

利用耗散粒子动力学模拟方法研究了二维蝌蚪型嵌段共聚物的微观相分离,得到了相形貌与蝌蚪型嵌段共聚物尺寸的依赖关系．通过计算结构因子,对相图的结构进行了分析．模拟结果揭示了本体中影响蝌蚪型嵌段共聚物微观相分离的主要因素．     

嵌段共聚物的超分子结构

主要介绍了制备An Bn或An Bn An型结构的嵌段聚合物超分子结构的两种经典方法 ,以及激光光散射、荧光探针、电子显微镜等仪器在超分子结构研究中的应用 .并结合小分子表面活性剂的胶束形成理论 ,从热力学角度对嵌段聚合物在溶液中的自组装过程给予理论解释 .其中包括著名的Halperin理论 ,Gennes对胶束半径的预测及Birshtein等提出的用标度理论对超分子结构形成过程的解释 .     

两性三嵌段共聚物溶液体系的相行为

利用格子自洽场方法,通过计算系统相图和比热,研究了在对称两性三嵌段共聚物溶液体系中聚合物浓度对胶束聚集的影响.计算结果表明,随聚合物浓度的增加,胶束临界温度升高,并且在这个温度以下,胶束进一步聚集的范围和均一溶液/胶束转变的宽度都与聚合物浓度有关.     

双亲三嵌段共聚物在选择性稀溶液中自组装形态的模拟

用模拟退火方法模拟了BAB型双亲三嵌段共聚物在选择性稀溶液中的自组装过程.研究了溶剂和聚合物之间的相互作用对处于稀溶液中的三嵌段共聚物聚集体形态的影响.模拟结果表明随着溶剂(S段)和疏水嵌段(B段)之间的相互作用(εBS)的增加,共聚物自组装形态依次为球状、球柱混合状、囊泡状、洋葱状.     

嵌段共聚物微观分相理论

嵌段共聚物分相时．形成球状、柱状或层状的微观区．本文用热力学方法分析了分相的条件、影响微观区大小和形态的因素。对于分相温度、微观区的形状和大小的计算结果与文献中的实验数据比较一致．本文的结果在一定程度上提供了进行分子设计的可能性．     

嵌段共聚物及其自组装

嵌段共聚物有着非常强大的自组装能力,它组装成的结构给其带来的丰富的性质,成为功能高分子研究设计的首选。本文介绍了嵌段共聚物在学术上和工业上的价值以及在该领域的研究热点。着重指出嵌段共聚物自组装仍然是当今研究的热点问题。     

线型和星型聚乙二醇-聚己酸内酯两亲嵌段共聚物聚集行为

分别以单甲氧基聚乙二醇和4臂聚乙二醇引发己酸内酯开环聚合制得线型和星型聚乙二醇-聚己酸内酯(PEG-PCL)两亲嵌段共聚物。IR1、H-NMR和GPC测试结果表明所合成的共聚物具有预期的结构。该PEG-PCL两亲嵌段共聚物中PEG组分具有结晶性。共聚物在水相中自组装形成聚集体,聚集体的水合直径小于50 nm。高浓度共聚物在水性介质中会发生凝胶-溶胶转变,在凝胶-溶胶转变温度以下,共聚物形成凝胶网状结构。共聚物中PEG组分的结晶性、在水相中生成的聚集体的水合直径以及凝胶-溶胶转变行为均与聚合物的组成以及分子形状密切相关。     

PLLA-PEG1000-PLLA三嵌段共聚物的红外变温研究

以左旋丙交酯(LLA)与聚乙二醇(PEG1000)开环共聚制备的HO-PLLA-PEG-PLLA-OH三嵌段共聚物为样品,采用FTIR,X-Ray,DSC等对样品的结构与性能进行了初步表征.然后以变温红外光谱法在0～185℃范围内对其温敏性谱带做了研究.结果发现,当升温至T=95℃左右时,一些吸收谱带的强度增强(如:在920cm-1,1215cm-1,1294cm-1等附近的谱带),当继续升温至T=165℃时,这些吸收谱带的强度减弱或消失,自然降温至30℃后,这些吸收谱带强度又增强,这种变化与DSC表征一致,因此应归属于结晶相关谱带.同时还观察到:在样品的冷结晶温度区域附近,756cm-1的吸收带强度,在实验条件下发生了不可逆转变.     

星形PLLA-PEG嵌段共聚物的制备

目的采用开环聚合方法合成星型PLLA-PEG共聚物。方法 L-丙交酯与季戊四醇反应合成星型结构PET-PLLA,通过酰化反应制备羧端基PET-PLLA-SA,最后在催化剂作用下合成星型PLLA-PEG多嵌段共聚物,并优化合成工艺条件。结果 1H-NMR,IR和溶胀度分析结果表明,配料物质的量比n(LA)/n(PET)=32,n(PET)/n(PET-PLLA-SA)=4,n(DMAP)/n(PET-PLLA-SA)=0.5,n(DCC)/n(PET-PLLA-SA)=5,反应时间24h,温度为30℃时制备的共聚物的溶胀度最大。结论星型聚乳酸嵌段共聚物(PLLA-PEG)有望作为可生物降解注射水凝胶。     

两性三嵌段共聚物溶液共混体系的相行为

利用格子自洽场方法,研究在选择性溶液体系中两亲性对称三嵌段共聚物混合比例对聚集性质的影响,并在不同浓度下构建了作用参数与混合比例的相图.计算结果表明:在聚合物浓度较低时,胶束出现的最小作用参数出现在ABA(A为疏水嵌段,B为亲水嵌段)两亲性嵌段共聚物混合比例较大时;在聚合物浓度较高时,胶束出现的最小作用参数出现在BAB两亲性嵌段共聚物混合比例较大时,上述结果说明分子链结构对两亲性嵌段共聚物聚集性质产生显著影响,并且这种影响与浓度有关.     

两亲性三嵌段共聚物的合成及其自组装行为

本研究采用原子转移自由基聚合（ATRP）方法实现聚乙烯醇、丙烯酸叔丁酯、苯乙烯的聚合,合成出两亲性三嵌段PEO-PAA-PS共聚物。考察聚合过程中单体配比、引发剂、催化剂、反应温度等因素对两亲性三嵌段共聚物合成的影响,并得出最优的合成路线。探索两亲性三嵌段共聚物的在水中的自组装行为。考察共聚物结构和组成、共聚物浓度、共溶剂等对两亲性三嵌段共聚物自组装行为的影响。     

纳米粒子嫁接嵌段共聚物体系的自组装模拟研究

基于非格点模型,结合自洽场理论中的能量表达式,运用蒙特卡洛模拟方法对嫁接有嵌段共聚物的纳米粒子进行自组装模拟研究。每一个纳米粒子表面上嫁接有多条相同性质的AB嵌段共聚物,其中组分之间存在一定的相互作用。通过改变组分之间的相互作用来对纳米粒子-嵌段共聚物体系的自组装结构进行研究。通过模拟发现:当一个纳米粒子-嵌段共聚物体系只存在A-B组分相互排斥作用时,其纳米粒子-嵌段共聚物中的A组分与B组分相分离,若同时还存在A-A(B-B)组分相互吸引作用时,其A-A(B-B)组分会相融合。同时还发现随着纳米粒子表面上的嵌段共聚物数量的减少,其嵌段共聚物黏附在纳米粒子表面的现象越明显。还研究了两个纳米粒子-嵌段共聚物体系的自组装模拟,并对其体系受两个纳米粒子之间距离的影响进行了研究。通过上述研究模拟发现,纳米粒子-嵌段共聚物的相结构以及其"最适"稳定态受组分之间的相互作用势和纳米粒子之间的距离的影响。     

Pluronic F127和P123嵌段共聚物胶束结构

F12 7和P12 3二种胶束相比较 ,后者的cmc值很低 ,并生成聚集数相当大的非球形胶束 ,内核成分在 30～ 4 0℃范围内基本由PPO组成 ,这种内核具有大体积且基本上由PPO构成的胶束是增溶的良好载体 .F12 7胶束很厚的PEO外壳使其在水中的分散性能好 ,在较高温度时仍不失为一种好的增溶载体