嵌段结构对两亲嵌段共聚物水溶液行为的影响

在合成了二种具有相同组成不同嵌段结构排布的共聚物基础上对它们溶液的物理化学行为用荧光探针的方法进行了研究，结果表明：由于结构排布的不同其物理化学行为有着较大的差异，三嵌段结构的共聚物较二嵌段者更易于形成胶束体系，而二嵌段共聚物则易于发生凝胶化，对上述结果进行讨论和解释．     

两嵌段共聚物反相溶剂中组装结构转变动力学的模拟研究

利用耗散粒子动力学方法,分别研究了不同结构的组装体在改变溶剂的选择性后,在溶液及界面上的结构演变动力学.模拟结果表明,在改变溶剂的选择性后,大球形胶束在溶液中转变形成反向球形胶束,而在界面上则转变形成反向环状胶束,当前模拟结果与已有的实验结果一致.此外,模拟结果还预测出,在改变溶剂的选择性后,环状胶束在溶液中转变形成反向环状胶束,而在界面处受限形成反向的支化蠕虫状胶束;蠕虫状胶束则在溶液中转变形成反向环状胶束,而在界面处受限形成多层纳米球结构;囊泡在溶液中转变形成分散的小胶束聚集体,而在界面处受限形成球形的补丁纳米粒子.     

嵌段共聚物胶束薄膜空穴化结构形成的研究

用原子力显微镜研究了嵌段共聚物胶束薄膜的空穴化结构.结果表明,嵌段共聚物胶束薄膜的空穴化强烈地依赖于所用酸中氢离子的数目,只有使用一元酸时才能得到空穴化结构,而二元酸和三元酸都得不到空穴化结构.提出了形成空穴化结构可能的机理.运用选择性溶剂蒸气和一元酸分别处理胶束薄膜,得到了相同的表面形貌.     

两亲嵌段共聚物溶液内胶束形成的温度效应

合成了一系列具有两亲嵌段结构的聚（乙二醇）（PEO）一聚（丙二醇）（PPO）共聚物．利用荧光探针及示差量热法测定了共聚物水溶液的临界胶束形成温度（CMT）值．发现二嵌段共聚物（PEO－PPO）和三嵌段共聚物（PEO－PPO－PEO）有着类似的变化规律，即随共聚物分子中疏水链（PPO）长度的增大，其CMT值降低．但三嵌段共聚（PPO－PEO－PPO）则因疏水链段处于共聚物分子的两端，因而在溶液中有可能形成立体网状交联结构．此外，利用探针分子在不同极性溶剂中荧光峰值波长发生位移的现象可以对形成胶束内核的组织程度、极性大小进行估测．     

功能性两亲嵌段共聚物的研究进展

功能性两亲嵌段共聚物因自身独特的性质而在靶向输送、控制释放、分子识别等领域得到广泛的应用.本文对这类嵌段共聚物的合成方法、其胶束的形成机理、制备形式、表征手段以及一些常见的具有光学活性的两亲嵌段共聚物及其应用进行了综述.     

分子水平研究不同嵌段结构苯乙烯/丁二烯共聚物的表面结构

利用具有准单分子层灵敏度的和频振动光谱(SFG)、原子力显微镜(AFM)和接触角(CA)测定技术研究链结构和溶剂对苯乙烯(S)/丁二烯(B)嵌段共聚物表面准分子层化学结构形成的影响.结果表明,两嵌段共聚物SB比三嵌段共聚物SBS更有利于聚丁二烯(PB)组分在膜表面富集.利用PB的选择性溶剂环己烷做溶剂时,SB膜表面层完全由纯的PB组分组成,而SBS表面则是聚苯乙烯(PS)与PB二组分共存.利用PS的选择性溶剂甲苯做溶剂时,SB与SBS表面都是PS与PB二组分共存,其中SBS表面PS组分的含量更高.原因是由于溶剂影响嵌段共聚物分子在溶液中的构象从而影响溶剂挥发后聚合物表面结构的形成.     

三嵌段共聚物和两嵌段共聚物在水溶液中共混自组装成多室胶束结构的耗散粒子动力学模拟(英文)

利用耗散粒子动力学模拟研究了在水溶液中混合不同的线形三嵌段共聚物AxByCz和线形两嵌段共聚物AmBn对多室胶束的形貌多样性的影响.通过改变线形的三嵌段共聚物和两嵌段共聚物的链长来寻找多室胶束的形成条件.由线形三嵌段共聚物和线形两嵌段共聚物的不同混合形成的多室胶束结构是多种多样的,例如"蠕虫状"胶束、"汉堡包"胶束、"球上球"胶束、"核-壳-壳"胶束等等.多室胶束的整体形貌和内部结构的控制都可以从线形三嵌段共聚物和两嵌段共聚物的二元共混得到.为了表征获得的多室胶束结构,我们计算了密度图和成对分布函数图.在此工作中,可以获得和观察到复杂的多室胶束.结果表明,简单地混合线形的三嵌段共聚物和线形的两嵌段共聚物是一个控制多室胶束形貌和结构的有效方法,在工程实验中可以更简单更经济地形成多室胶束结构.因此,在设计新的多室胶束方面,聚合物共混仍然是未来值得更加关注的一个话题.     

聚苯乙烯-乙丙共聚物两嵌段共聚物的组成分析

本文用红外光谱(IR)的工作曲线法及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)差谱法,分析了多单体嵌段共聚物聚苯乙烯-乙丙共聚物PS-b-EPR的组成,包括聚苯乙烯段的含量和乙丙共聚物段的乙丙组成。     

表面场诱导线性三嵌段共聚物薄膜的微结构及其转变规律

采用实空间自洽场理论研究了ABC对称线性三嵌段共聚物薄膜的自组装结构及其转变规律.选取具有特定聚合物参数的对称线性三嵌段共聚物,对无修饰条纹和有修饰条纹的两类薄膜受限表面情况,通过调节其薄膜表面场强度和薄膜厚度,获得了一系列新颖的聚合物薄膜微结构.研究结果表明,在无修饰条纹的单一薄膜受限情况下,共聚物趋向于形成规整有序的层状或穿孔层状结构;而在有条纹修饰情况下,共聚物在相应的条纹修饰区域下发生微相分离并趋于形成水平柱状结构.     

两亲两嵌段共聚物PS-b-PAA合成及其在溶液中的形态和纳米聚集结构形成

采用了ATRP方法合成了由苯乙烯及丙烯酸组成的两亲两嵌段共聚物PS b PAA ,对它们的结构组成进行了详细表征 .用荧光探针方法以二甲基氨基黄酮类化合物为探针测定了这类两亲高分子化合物的类胶束形成时的临界浓度 .并对它们所形成的特殊胶束形态通过电镜观察 ,清楚的看到在纳米线条形成过程中由纳米小球向纳米线的转变     

环形嵌段共聚物的胶束化行为模拟

利用Monte Carlo模拟, 对比了相同组成下环形二嵌段共聚物AB和线形三嵌段共聚物ABA在选择性溶剂中的胶束化行为. 结果发现, 相同链组成的环形和线形嵌段共聚物的临界胶束浓度(cmc)的差别与A嵌段的比例(f_A)及B嵌段间的吸引强度(ε)密切相关. 在f_A较小、 ε较大的情况下, 相应环形嵌段共聚物的cmc值更小; 而在f_A较大、 ε较小的情况下, 线形嵌段共聚物的cmc值更小. 为了进一步理解胶束化行为同f_A及ε的关系, 计算了胶束化过程中熵和势能部分对自由能的贡献. 结果表明, 在所研究的f_A和ε范围内, 环形嵌段共聚物形成胶束时的熵损失更小, 因而从熵贡献角度来看, 环形嵌段共聚物更易发生胶束化. 而从势能贡献角度来看, 当f_A较小、 ε较大时, 环形嵌段共聚物形成胶束时势能有较大程度的降低, 对自由能的贡献更大, 因而此时环形嵌段共聚物更易发生胶束化. 而当f_A较大、 ε较小时, 线形嵌段共聚物形成胶束时势能有较大程度的降低, 对自由能的贡献更大, 因而此时线形嵌段共聚物更易发生胶束化. 由此可见, 对体系的胶束化自由能进行系统分析, 有助于更好地理解环形和线形嵌段共聚物的胶束化行为.     

嵌段共聚物纳米结构设计的计算机模拟研究

嵌段共聚物在本体或在选择性溶剂中可以通过微相分离或自组装形成各种各样的纳米结构,如层状相、球状、棒状及碟状胶束、双层膜、囊泡、纳米管等.这些纳米结构在药物输送、微电子学、先进材料等领域具有令人瞩目的应用前景.因此,研究嵌段共聚物形成纳米有序结构的过程以及理解复杂纳米结构的形成机理具有非常重要的意义.由于嵌段共聚物纳米聚...     

嵌段共聚物自组装薄膜中纳米结构的形成及应用

嵌段共聚物在固体基底上可通过多种技术形成薄膜,如铸膜、涂膜、浸渍膜及旋涂膜.借助于热退火、溶剂蒸气退火或者非溶剂引起的相分离,在这些薄膜中可形成有序纳米结构,如柱状结构、层状结构、双连续结构和多孔结构等.这些结构在下一代的光刻技术、光子晶体、与锂离子电池等相关的离子传输、分离和催化等领域都有重要的潜在应用.本文介绍了近...     

利用MALDI-TOF质谱技术研究MPEG-b-PCL两嵌段共聚物的嵌段长度及嵌段分布

利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)结合源后分解(PSD)技术对甲氧基封端的聚乙二醇-b-聚己内酯(MPEG-b-PCL)两嵌段共聚物进行了结构分析. 根据得到的MALDI-TOF MS谱图和PSD碎片信息清晰地确定了嵌段共聚物的嵌段长度和嵌段分布. 结果表明, 采用MALDI-TOF MS结合PSD技术研究这类嵌段共聚物链结构非常有效. 这为更好地认识和应用这类嵌段共聚物提供了重要的依据, 同时也建立了分析这类嵌段共聚物的方法.     

两嵌段共聚物PB-PDMS中PDMS的结晶行为与共聚物形态结构的关系

聚二甲基硅氧烷(PDMS)的结晶熔融温度(T_m)约为-43℃,远高于其玻璃化转变温度(T_g)(-124℃),为扩大其低温使用范围,需要破坏其链结构规整性以抑制结晶发生。但是我们发现在前人工作中,含PDMS段的嵌段共聚物,即使不破坏PDMS段的链结构规整性,其动态力学谱上有时也观测不到PDMS的结晶峰。遗憾的是这些作者末曾对这一不寻常现象给予足够的重视。无疑,搞清共聚物中PDMS不寻常结晶行为同共聚物形态结构的关系,对提高含有PDMS段的嵌段型热塑性弹性体的低温使用范围将有指导意义。本文报导PB-PDMS中的结晶行为与共聚物形态结构的关系。     

双嵌段共聚物薄膜介观结构的耗散粒子动力学模拟

采用耗散粒子动力学(Dissipative Particle Dynamics, DPD)方法模拟两平行平板间的双嵌段共聚物体系的介观结构. 模拟结果表明, 随板间距的增大, 体系分层数量的增加是不连续的, 在分层数量的增加过程中, 出现不规则结构的过渡区；聚合物链末端距随板间距的增大呈周期性振荡, 振荡幅度逐渐减小. 对模拟结果的分析表明：层状结构转变点与分层数量之间存在近似线性关系；层状结构转变点近似与共聚物链长的2/3次方成正比.     

含有机硅三元多嵌段共聚物表面的研究

对聚砜（PSF）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚对羟基苯乙烯（PHS）的三元多嵌段共聚物[PSF－PDMS－PHS]n的形态和表面组成进行了研究，结果表明溶液成膜后，组成不同的聚合物样品的表面都有有机硅（PDMS）的富集．在用溶剂处理后，富集于膜表面的有机硅含量与所用溶剂的溶度参数有关，一般均下降，但是用水处理后，表面层有机硅的含量却增加     

刚柔三嵌段共聚物的柱状结构构筑

合成了以酯键和醚键相连的苯和联苯作为刚棒B嵌段,以聚合度为7,12和17的聚环氧乙烷为A嵌段及辛基或十六烷基为C嵌段的ABC型三嵌段线团-刚棒-线团分子.通过核磁共振氢谱和基质辅助激光解吸电离时间飞行质谱(MALDI-TOF MS)对其结构进行了表征,利用偏光显微镜(POM)、示差扫描量热法(DSC)和小角X射线散射实验(SAXS)对其本体状态下的自组装行为进行了研究.结果表明,聚环氧乙烷聚合度为7、烷基链分别为辛基和十六烷基的化合物1a和2a在固相和液晶态分别自组装成倾斜柱状结构和矩形柱状结构,而具有长聚环氧乙烷链的化合物2b、2c和1c在固相都自组装成倾斜柱状结构.发现聚环氧乙烷链和烷基链的长度显著地影响线团-刚棒-线团分子体系的自组装行为.通过改变线团-刚棒-线团分子体系中柔性链长度的策略,可以精确地调控刚柔三嵌段共聚物的聚集体结构.     

杂臂星型嵌段共聚物在溶液中自组装形成囊泡结构的计算机模拟

利用耗散粒子动力学模拟方法, 研究了杂臂星型嵌段共聚物A_m(B_n)₂在溶液中自组装形成囊泡的行为. 主要分析了自组装过程、亲水分枝和疏水分枝的长度及分子构型对组装结构的影响. 结果表明, 杂臂星型聚合物在溶液中会自组装形成碟状胶束, 之后弯曲闭合形成囊泡. 当亲水部分的分枝较短时, 易于形成囊泡结构; 在可形成囊泡结构的条件下, 双分子层囊泡膜的厚度随分枝长度的增加而增加. 与构成相近的线型嵌段共聚物相比, 杂臂星型嵌段共聚物更易形成囊泡结构, 且形成的囊泡结构较薄.     

氟化嵌段共聚物组成、溶液性质与其固化后的表面结构

采用ATRP技术合成了不同含氟段长度的聚甲基丙烯酸甲酯一b．聚（甲基丙烯酸一2．全氟辛基乙酯）（PMMA144-b-PFMAn）嵌段共聚物．利用接触角、XPS、SFG、表面张力、DLS等技术研究了不同含氟段长度PMMA144-b-PFMAn溶液气／液界面性质、聚合物分子在溶液中的聚集行为与其固化后表面结构与性能．发现含少数几个氟化结构单元的嵌段共聚物就呈现出优异的疏水疏油性．含氟段的增长其表面性能反而下降．对其表面结构进行研究发现,含氟量的增加,使含氟组分在表面富集程度的增加有限,F／C比则随深度的增加而增加．同时全氟烷基在表面的排列有序性下降．当氟化结构单元的长度为10时,共聚物的表面层反而出现了PMMA的链段．原因主要是由于含氟段的长度影响嵌段共聚物分子在溶液中的聚集结构和气／液界面结构,从而影响固化过程中其表面结构的形成．结果表明,高含氟量的聚合物不一定具有优异的表面性能,合适的溶液性质对含氟聚合物表面结构的形成具有重要的影响．