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两亲性嵌段共聚物PMnEOS-b-PAA的可控合成及与PS-b-PAA共组装体的形貌

2020-11-13石晓宇王宋蒙柳凌艳常卫星

高等学校化学学报 2020年11期

石晓宇,王宋蒙,柳凌艳,常卫星,李 靖,3

(1.南开大学化学学院,元素有机化学国家重点实验室,2.南开大学功能高分子教育部重点实验室,天津 300071;3.天津化学化工协同创新中心,天津 300071)

嵌段共聚物是构造自组装纳米材料的一种重要基元,在纳米科学技术领域具有重要的发展前景.其中两亲性嵌段共聚物的自组装研究最为广泛,也一直是高分子科学领域的研究热点之一[1~5].它是由两种或两种以上化学和物理性质不相容的组分通过共价键连接而成的.这种独特的化学不相容性使得其分子链在良溶剂中处于舒展状态,而加入选择性溶剂后,为了减少疏溶剂链与溶剂之间的排斥作用,疏溶剂链塌陷、亲溶剂链伸展,进而形成丰富多样的稳定的组装体.Eisenberg等[6]系统研究了聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA)在不同条件下自组装体的形貌和组装机理.两亲性嵌段共聚物的自组装受溶剂、温度、聚合物含量及添加物等多种因素影响[7~15],其自组装体一般呈球形胶束、柱状胶束和囊泡结构等3种形貌[16,17],主要由不溶的核和可溶的壳组成.通过掺杂另一聚合物,则可以彻底改变组装体的形貌[12~15].Hirai等[18]发现,通过加入均聚物PS对嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸叔丁酯(PS-b-Pt-BA)在水中的组装体进行表面修饰,可以得到超微米尺寸的类似病毒形貌的组装形态;Vyhnalkova等[19]发现,通过调节亲水链段PAA或P4VP长度及溶液pH值等,可使聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)/聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-P4VP/PS-b-PAA)共组装体呈现丰富多样的形貌……

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