嵌段共聚物受限自组装的实验研究进展

嵌段共聚物有着丰富的相行为,在本体中会发生微相分离形成球形、柱形、双连续形和层状结构。当嵌段共聚物被限制在一定的空间几何中且空间几何特征尺寸与嵌段共聚物的平衡周期相近时,自组装过程会受到强烈的影响而形成与本体不同的自组装结构。本文从实验研究方面总结了限制因素和边界条件对嵌段共聚物受限自组装过程的影响,并指出了当前存在的一些问题以及今后的发展方向。

嵌段共聚物受限自组装结构的计算机模拟和理论预测

本文简述高分子自组装的几种计算机理论模拟方法。重点叙述用模拟方法去模拟和预测嵌段共聚物受限诱导自组装结构的情况。总结它们在一维、二维以及三维受限条件下自组装的理论预测和模拟的研究成果,并指出了在受限条件下自组装的研究中亟待解决的问题。

嵌段共聚物微球结构设计与功能调控

嵌段共聚物自组装是制备结构可控的聚合物微球的重要途径之一.聚合物微球的性能与其形状、表面结构和内部结构密切相关.因此,发展微球有序结构调控方法,实现特定形状与结构的微球的制备,对聚合物微球的发展具有重要意义.空间约束效应可以减少嵌段共聚物体系的亚稳态数量和组装材料的结构缺陷.因此,嵌段共聚物在受限条件下的自组装是获得尺寸均一、结构规整聚合物微球材料的有效手段之一.本专论从嵌段共聚物微球的结构设计出发,总结了近年来通过三维受限组装制备聚合物微球的研究进展,重点介绍了微球表面形貌及内部结构的调控方法与机制.结合微球在功能载体、光学材料等方面的应用,深入分析了高分子微球结构对其性能的影响规律.最后,指出了该领域未来发展所面临的关键问题和重要挑战.

基于温度/pH双响应的聚合物表面活性剂调控嵌段共聚物微球形貌

研发响应多重外界刺激而改变形貌的嵌段共聚物微球对发展新型智能材料具有重要意义.本工作提出了一种温度/pH双响应嵌段共聚物微球形貌转变的策略.在利用乳液挥发法制备聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)微球时,引入温度/pH双响应的聚丙烯酸-b-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PAA-b-PNIPAM)作为表面活性剂,通过调控实验温度以及水相的pH值,实现了PS-b-P4VP微球在蚕蛹状、草莓状、洋葱状等形貌之间的转变.这种独特的形貌转变依赖于温度/pH调控的PAA-b-PNIPAM的亲疏水性转变,以及由此导致的表面活性剂在界面分布位置的改变,进而改变了油水界面的界面选择性以及微球的形貌.通过改变PAA-b-PNIPAM的质量分数、PAA和PNIPAM的嵌段比,系统地研究了温度/pH对PS-b-P4VP微球形貌转变机制的影响.提供了一种温度/pH双响应的微球形貌转变的策略,有望在药物释放、智能传感等领域发挥重要作用.

微孔-大孔双孔结构β沸石材料的构筑规律

以聚苯乙烯小球 (PS)为模板 ,纳米沸石为基元构件 ,采用受限空间和吸附沉降自组装法 ,在密堆积的聚苯乙烯小球间隙里组装纳米β沸石 ,高温焙烧除去PS模板后得到具有微孔 大孔双孔结构的 β沸石多级孔材料。并考察了几何因素、化学因素以及浓度因素在受限空间自组装法中对制备规整有序大孔材料的影响。