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- 采用动态和静态光散射技术研究三嵌段共聚物在稀溶液中的自组装途径
- 2025年
- 三嵌段共聚物(TTPs)在稀溶液中经分级自组装形成多隔室胶束(MCMs)的过程,通常包括TTPs分子链自组装形成星形胶束、星形胶束自组装形成MCMs两个主要步骤,其中前一步骤理论上存在单级自组装或分级自组装两种未被阐明的可能途径。选择非晶态TTPs聚苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PB-b-PMMA,SBM)为模型分子,通过溶剂交换的方法使SBM在稀溶液中自组装,采用动态及静态光散射技术对SBM自组装形成星形胶束进一步自组装形成MCMs的过程进行实时、动态表征,并结合透射电镜(TEM)辅助测试结果进行分析。研究结果表明,SBM在稀溶液中自组装形成星形胶束的途径是直接由SBM链团/网经单级自组装途径形成星型胶束,而不是存在单链或多链胶束等过渡形态的分级自组装途径。SBM稀溶液浓度对该自组装途径无明显影响,该自组装过程在12 h内已达到动态平衡。研究结果可为多组分嵌段共聚物在稀溶液中自组装过程的热力学和动力学研究、光散射技术在高分子溶液表征中的应用提供参考。
- 戴学志沈金朋田强梁华朱杉强晓莲
- 关键词:嵌段共聚物自组装胶束光散射
- 体相结构为六角柱的ABC星型三嵌段共聚物纳米球受限相行为的理论研究
- 2025年
- 利用自洽场理论方法,实现了对A、B两嵌段之间有着一对非常微弱相互作用的A_(0.33)B_(0.33)C_(0.34)星型三嵌段共聚物在纳米球受限下相结构转变行为的研究.对A_(0.33)B_(0.33)C_(0.34)星型三嵌段共聚物体相结构和纳米球表面属性及空间受限程度对相结构的影响依次给予了计算分析.结果显示,在表面场中性和选择C嵌段两种纳米球受限环境下,随纳米球空间增大,体相结构为六角柱的A_(0.33)B_(0.33)C_(0.34)星型三嵌段共聚物均呈现由各种非球对称性受挫相结构向具有六角柱体相结构特征的相结构演化的转化规律.不同于前2种受限情况,在表面场选择A嵌段和同时选择A及B两嵌段的纳米球受限环境下,在中等大纳米球空间受限区域里,同心球形层结构均有出现.被表面场选择的嵌段润湿或占据纳米球内表面的能力随纳米球空间增大和表面场属性由选择C嵌段变为选择A嵌段变为同时选择A及B两嵌段的顺序均呈现增强趋势,但A_(0.33)B_(0.33)C_(0.34)星型共聚物润湿能力没有在相同受限环境下线型两嵌段的润湿能力强.相比在相同纳米球受限环境下有着对称性相互作用的A_(0.33)B_(0.33)C_(0.34)星型三嵌段共聚物,本研究中的A_(0.33)B_(0.33)C_(0.34)星型共聚物呈现出更多新颖有趣的相结构及转变行为.本研究有助于全面理解星型三嵌段共聚物自组装行为机理,也为解读复杂相结构的形成机理打下理论基础.
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- 一种两亲性三嵌段共聚物及其制备方法及应用
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- 2025年
- 采用MonteCarlo模拟方法研究了环形A_(4)B_(6)C_(6)三嵌段共聚物在A嵌段选择性溶剂中的自组装行为,并与线形A_(4)B_(6)C_(6)和A_(4)C_(6)B_(6)三嵌段共聚物的自组装行为进行对比.模拟结果表明,通过调节C嵌段的疏水性以及B嵌段与C嵌段之间的疏水性差异,环形A_(4)B_(6)C_(6)三嵌段共聚物能够自组装形成节状蠕虫、节状片层、单室以及多室节状囊泡等多种形貌各异的聚合物胶束.由于环形嵌段共聚物特殊的拓扑结构,即使B嵌段与C嵌段之间存在疏水性差异,这些胶束的疏水核心均倾向于呈B嵌段和C嵌段交替排列的节状结构.相对于环形体系,线形A_(4)B_(6)C_(6)和A_(4)C_(6)B_(6)三嵌段共聚物在相同参数条件下的自组装行为较单一,体系中大多形成了球状胶束,而B嵌段和C嵌段在球状胶束疏水核心中的排布强烈依赖于嵌段共聚物的链结构.上述模拟结果有利于理解链结构对嵌段共聚物胶束形貌的影响机制,为制备具有特定疏水核心结构的聚合物胶束提供了理论依据.
- 黄华琛徐广海韩媛媛崔杰
- 关键词:自组装拓扑结构
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