聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物在固液界面上的吸附——Ⅰ.活性炭/水界面

测定了25℃时活性炭自水溶液中吸附五种聚乙二醇(PEG)、一种聚丙二醇(PPG)和三种环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物的吸附等温线。结果表明,各等温线均为Langmuir型的,且在较低浓度时即可达极限吸附。当以g.g~(-1)表示吸附量时,各聚合物的极限吸附量相近。对于PEG系列和EO-PO嵌段共聚物系列,极限吸附时每个分子占据的面积与分子中所含EO数的关系为两条斜率相同的直线。由直线斜率和后一直线的截距可求得每个EO和PO所占的面积分别为26和29(?)~2。这些结果支持了分子以其EO和PO链节都平躺在表面上的吸附模型。     

聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物在固-液界面上的吸附——Ⅲ.硅烷化活性炭/水和甲基化硅胶/水界面

测定了25℃时硅烷化不同时间(1至30天)的活性炭及甲基化硅胶自水溶液中吸附四种聚乙二醇(PEG)、三种聚丙二醇(PPG)和环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物pluronic-L64的等温线.结果表明,在各活性炭样品上的等温线均为Langmuir型的;同一炭样对不同PEG的极限吸附量(g·g~(-1))与分子量无关;极限吸附时每个PEG分子所占面积(A)与分子中所含EO数(n_(EO))间有直线关系,直线的斜率与硅烷化时间有关,这一结果可用硅烷化时间延长时吸附分子的EO基可能以其氧原子向水,碳氢链节靠近固体表面取向的模型解释.根据PPG的极限吸附量与分子量有关和极限吸附时的分子面积推断PPG分子不是以平躺方式吸附.甲基化硅胶对PEG的吸附量极小,对PPG的吸附量随分子量减小急剧降低,而对L64的吸附量明显大于在亲水硅胶上的.文中对所得结果给出了初步的解释.     

聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物在固-液界面上的吸附 III:硅烷化活性炭/水和甲基化硅胶/水界面

测定了25℃时硅烷化不同时间(1至30天)的活性炭及甲基化硅胶自水溶液中吸附四种聚乙二醇(PEG)、三种聚丙二醇(PPG)和环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物pluronic-L64的等温线。结果表明, 在各活性炭样品上的等温线均为Langmuir型的; 同一炭样对不同PEG的极限吸附量(g·g^-^1)与分子量无关; 极限吸附时每个PEG分子所占面积(A)与分子中所含EO数(nEO)间有直线关系, 直线的斜率与硅烷化时间有关, 这一结果可用硅烷化时间延长时吸附分子的EO基可能以其氧原子向水, 碳氢链节靠近固体表面取向的模型解释。根据PPG的极限吸附量与分子量有关和极限吸附时的分子面积推断PPG分子不是以平躺方式吸附。甲基化硅胶对PEG的吸附量极小, 对PPG的吸附量随分子量减小急剧降低, 而对L64的吸附量明显大于在亲水硅胶上的。文中对所得结果给出了初步的解释。     

聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物在固-液界面上的吸附 III:硅烷化活性炭/水和甲基化硅胶/水界面

测定了25℃时硅烷化不同时间(1至30天)的活性炭及甲基化硅胶自水溶液中吸附四种聚乙二醇(PEG)、三种聚丙二醇(PPG)和环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物pluronic-L64的等温线。结果表明, 在各活性炭样品上的等温线均为Langmuir型的; 同一炭样对不同PEG的极限吸附量(g·g^-^1)与分子量无关; 极限吸附时每个PEG分子所占面积(A)与分子中所含EO数(nEO)间有直线关系, 直线的斜率与硅烷化时间有关, 这一结果可用硅烷化时间延长时吸附分子的EO基可能以其氧原子向水, 碳氢链节靠近固体表面取向的模型解释。根据PPG的极限吸附量与分子量有关和极限吸附时的分子面积推断PPG分子不是以平躺方式吸附。甲基化硅胶对PEG的吸附量极小, 对PPG的吸附量随分子量减小急剧降低, 而对L64的吸附量明显大于在亲水硅胶上的。文中对所得结果给出了初步的解释。     

聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物在固液界面上的吸附——Ⅱ.硅胶/水界面

测定了25℃时硅胶自水溶液中吸附五种聚乙二醇(PEG)、一种聚丙二醇(PPG)和三种环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物的吸附等温线。除PPG的等温线为S型外,其余的均为Langmuir型的。计算结果表明,对于PEG系列和EO-PO嵌段共聚物系列都可得到极限吸附时的分子面积(A)与分子中所含EO数(n_(EO))的关系为不通过原点的曲线。当PEG分子量大到一定程度后,此A-n_(EO)关系即成近似于通过原点的直线。根据所得结果的分析,以及考虑了吸附水的影响,初步可得出分子是以平躺的方式被吸附的结论。文中还计算了吸附直由能,并对计算结果作了初步的解释。     

聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物在固液界面上的吸附——Ⅱ.硅胶/水界面

测定了25℃时硅胶自水溶液中吸附五种聚乙二醇(PEG)、一种聚丙二醇(PPG)和三种环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物的吸附等温线。除PPG的等温线为S型外,其余的均为Langmuir型的。计算结果表明,对于PEG系列和EO-PO嵌段共聚物系列都可得到极限吸附时的分子面积(A)与分子中所含EO数(n_(EO))的关系为不通过原点的曲线。当PEG分子量大到一定程度后,此A-n_(EO)关系即成近似于通过原点的直线。根据所得结果的分析,以及考虑了吸附水的影响,初步可得出分子是以平躺的方式被吸附的结论。文中还计算了吸附直由能,并对计算结果作了初步的解释。     

Pluronic三嵌段共聚物在油水界面上自组装行为的介观模拟研究

利用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法研究了三种不同结构的Pluronic嵌段共聚物F127,F68和L64在油水界面处的自组装行为.结果发现,嵌段共聚物的分子量、PO/EO比例以及油水体积比等因素对PEO-PPO-PEO类三嵌段共聚物的界面构型、界面张力和界面厚度等均具有一定的影响;PO/EO比值愈大且分子量较大者,体系界面张力越低,界面厚度越大;嵌段共聚物的PO/EO的比值接近时,分子量较小者界面张力较低,界面厚度较小.F68分子中的PO嵌段含量低于F127,但因其分子量小,故其PO嵌段在界面处排列更紧密有序,界面张力更低.同时,研究发现油水比例的增加会使油/水/嵌段共聚物体系的构型由水包油型乳状液向油包水型乳状液逐渐转变;油水比例对嵌段共聚物聚集行为的影响与其分子量的大小有关:分子量较大者,油水比对其界面性能影响较大,分子量较小者则影响不大.     

聚醚型表面活性剂在界面上的分子取向 Ⅱ. 环氧乙烷环氧丙烷共聚多元醇在水面上的表面膜

测定了水面上六种环氧乙烷环氧丙烷共聚多元醇所成表面膜的π-A关系, 其中三种是Plaronie系列ABA型嵌段共聚物(分子量在2×10~3-8×10~3之间), 三种是无规共聚的超商分于(分子量约为2×10~6)。结果表明, 在水相中有46％NaNO_3时, 成膜分子中的聚氧乙烯(EO)链将以一部分留在界面上其众部分伸入水中的方式取向;π越大, 挤入水面下的EO链节越多。聚氧丙烯(PO)链的情形也相似, 但远不如EO链那样易于挤离水面。根据这一模型, 并假定EO链和PO链的行为是相互独立的, 即可将Triton型表面活性剂和聚丙二醇的表面膜的实验结果定量地与Pluronic共聚物和超高分子无规共聚物的表面膜性质联系起来。但当基底水相中无盐时, 成膜分于的EO链极易进入水相, 而且很可能拖带一部分PO链伸进水相; 也就是说, 这时EO链和PO链的行为不再是相互独立的了, 这可以解释实验的结果。     

聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的降解性能

以辛酸亚锡为引发剂,聚乙二醇大分子为共引发剂进行现交酯开环聚合,制备了系列聚乳酸（PLA）－聚乙二醇（PEG）－聚乳酸（PLA）三嵌段共聚物。从共聚物在生理盐水 中降解时特性粘度[η],质量和热行为的变化,考察了PEG分子量和丙交酯／PEG（摩尔比）对共聚物降解行为的影响,结果表明,PEG嵌段对共聚物的降解速率有重要影响,丙交酯／PEG一定时,PEG分子量越大,共聚物越容易降解,PEG嵌段长度一定时,丙交酯／PEG越大,共聚物降解速率越小。     

PDMS-MDI-PEG多嵌段共聚物涂层表面微相分离行为研究

采用两步溶液聚合方法合成了一系列聚二甲基硅氧烷(PDMS)-4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)-聚乙二醇(PEG)多嵌段共聚物.利用轻敲模式原子力显微镜(AFM)观察了嵌段共聚物的表明形貌,研究了退火、共聚物组成以及PEG分子量和不同的官能团对涂层表面微相分离行为的影响,同时对微相分离行为的形成机理也作了相应的探讨.研究表明,该嵌段共聚物即使在PDMS含量大于50wt%时,涂层表面仍呈现出规整有序的纳米级相分离结构,其中疏水相和亲水相分别由PDMS链段和MDI-PEG组分构成.     

丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物的微结构及水溶液行为

通过改变丙烯酰胺(AM)与苯乙烯(St)的投料比、苯乙烯与表面活性剂的加入量之比及引发剂加入量,在微乳液中制备了分子链微结构系列变化的丙烯酰胺-苯乙烯双亲嵌段共聚物(PAM-b-PSt),用荧光探针法与表面活性测定法详细地研究了共聚物中PSt嵌段长度、含量及分子量等微结构因素对共聚物在水溶液中的疏水缔合性与表面活性的影响.结果表明,当共聚物水溶液的浓度高于临界缔合浓度时,PAM-b-PSt的疏水缔合作用以分子间的缔合为主.若共聚物中PSt嵌段含量及分子链长一定时,随着PSt疏水嵌段长度增长,PAM-b-PSt的疏水缔合性增强,而对共聚物的表面活性影响很小.若共聚物中PSt疏水嵌段长度及分子链长一定时,PAM-b-PSt的疏水缔合性随着PSt嵌段含量的变化而变化,当PSt嵌段含量一定时,使大分子链之间产生最强的疏水缔合作用;而其表面活性则随着PSt嵌段含量的增大而增强.若共聚物中PSt疏水嵌段长度及含量一定时,分子量对其表面活性有较大的影响,分子量越高,表面活性越差;同时,在较稀的溶液浓度范围内,分子量对PAM-b-PSt的疏水缔合性的影响则很小.     

表面活性单体NaAMC_(14)S/丙烯酰胺共聚物的分子链微结构与疏水缔合性

在实施丙烯酰胺型阴离子表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)与丙烯酰胺(AM)水溶液均相共聚合过程中,分别通过改变AM与NaAMC14S的投料比、改变外加电解质NaCl的加入量以及引发剂的用量,制备了分子链微结构系列变化的具有微嵌段结构的共聚物NaAMC14S/AM;采用荧光探针法与表观粘度法研究了共聚物分子链微结构与其疏水缔合性能之间关系,探索了共聚物分子链中疏水微嵌段含量、疏水微嵌段长度及共聚物分子量诸微结构因数对共聚物疏水缔合性的影响.结果表明,共聚物NaAMC14S/AM的疏水缔合性随着疏水微嵌段含量的增加而增强,随着疏水微嵌段长度的增长而增强,当疏水微嵌段含量和嵌段长度一定时,共聚物的疏水缔合性随分子量的增大而增强.     

均聚物/两嵌段共聚物/均聚物三元聚合物共混体系界面性质的Monte Carlo模拟

利用格子Monte Carlo(MC)模拟方法研究了两嵌段共聚物增容剂AB的链长及浓度对不相容性均聚物A/B共混体系界面性质的影响.研究结果表明,当两嵌段共聚物的体积分数φC=0.05时,随着两嵌段共聚物分子链长NC从10增至20,界面厚度剧烈减小,而当两嵌段共聚物的分子链长NC进一步增加到60时,界面厚度轻微增加;两嵌段共聚物的取向参数q随着分子链长的增长而增加,即共聚物分子在垂直界面方向的拉伸程度增大.当两嵌段共聚物AB的分子链长NC固定为10时,随着链浓度增大,界面厚度增加,共聚物分子链取向参数q减小,共聚物分子在垂直界面方向的拉伸程度减小.     

新型PDHCA-b-PEG聚酯的合成与性能

以3,4-二羟基肉桂酸(DHCA)和聚乙二醇(PEG)为主要原料进行熔融缩聚,制得了分子链中具有类嵌段结构的新型聚酯(PDHCA-b-PEG)共聚物.用核磁共振(1H-NMR)、傅里叶红外(FT-IR)光谱和凝胶渗透色谱(GPC)对PDHCA-b-PEG的结构与数均分子量进行了表征,结果表明所合成的共聚物结构明确.通过差示扫描量热(DSC)、荧光光谱和X-射线衍射(XRD)研究了共聚物的热性能、荧光性能与结晶性能,结果表明:PDHCA-b-PEG具有明显的玻璃化转变温度(L),当PEG的投料量(PEG与DHCA的质量比)为15%时,共聚物的TG为73℃,达到最低值;当PEG的投料量为5%时,所得共聚物溶液发出最强的荧光强度;PDHCA-b-PEG为无定形结构聚合物,易于生物降解.体外细菌培养结果显示,PDHCA-b-PEG对白色葡萄球菌具有一定的抑制作用.     

温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放

考察了温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶中聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)不同嵌段组成对其溶胶-凝胶相转变温度以及亲水性药物(牛血清白蛋白, BSA)释放速率的影响. 采用开环聚合法, 以辛酸亚锡为催化剂、PEG1500/PEG1000为引发剂, 与己内酯单体发生开环共聚, 合成了一系列具有不同PEG和PCL嵌段长度的PCL-PEG-PCL型三嵌段共聚物. 通过核磁共振氢谱及凝胶渗透色谱对其组成、结构及分子量进行了表征. 共聚物的溶胶-凝胶相变温度由翻转试管法测定. 利用透射电镜、核磁共振氢谱及荧光探针技术证实了该材料在水溶液中胶束的形成. 以BSA为模型蛋白药物, 制备载药水凝胶, 利用microBCA法测定药物在释放介质中的浓度, 研究其体外释放行为. 实验结果表明, 共聚物的溶胶-凝胶相变温度与PCL及PEG嵌段长度紧密相关, 即在给定共聚物浓度情况下, 固定PEG嵌段长度而增加PCL嵌段长度, 会导致相变温度降低; 而固定PCL嵌段长度而增加PEG嵌段长度, 其相变温度相应升高. 水凝胶中蛋白药物的释放速率与疏水的PCL嵌段长度无关, 而与亲水的PEG嵌段长度密切相关, 即PEG嵌段越长, 蛋白药物释放越快.     

星型共聚物PEO_3-b-PDMAEMA_3的pH敏感和温敏性研究

本课题组结合阴离子开环聚合技术和原子转移自由基聚合技术,以环氧乙烷(EO)和甲基丙烯酸[2-(二甲基氨基)乙基]酯(DMAEMA)为单体,合成了分子量可控、分子量分布窄的星型嵌段共聚物PEO3-b-PDMAEMA3。基于PEO的亲水性和PDMAEMA的温敏和pH敏感性,我们用荧光光谱仪、动态激光散射仪等比较研究了该系列星型嵌段共聚物在水溶液中的温敏及pH敏行为,证明其具有温敏和pH敏感性,而且其临界胶束化pH值要小于相应的线型嵌段共聚物的临界胶束化pH值。     

不同嵌段比的PEG-b-PDMAEMA共聚物在水溶液中的自聚集行为

采用氢核磁共振(¹H-NMR)、动态光散射(DLS)及透射电子显微镜(TEM)对聚乙二醇-嵌段-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PEG-b-PDMAEMA)三种具有不同PEG/PDMAEMA嵌段比的PEG-b-PDMAEMA共聚物在水溶液中的自聚集行为进行了研究. 研究表明, 两嵌段比例是影响聚合物胶束化过程的关键因素: 只有当其中聚乙二醇含量较低(质量分数低于33%)时, 聚合物才具有其pH/温度敏感胶束化特性. 此外, 共聚物溶液随温度胶束化过程与共聚物嵌段比大小密切相关. PEG-b-PDMAEMA这种不同于传统双亲性嵌段共聚物(DHBCs)在选择性溶剂中独特的胶束化行为, 是由聚合物溶液体系中各种基团之间的氢键作用决定的.     

星形PLA-PEG嵌段共聚物胶束的制备与表征

以胆酸为引发剂,用辛酸亚锡催化丙交酯开环聚合合成星型CA-PLA。利用DCC为脱水剂,将不同分子量的端羧基化PEG与星型CA-PLA偶联,合成一系列以胆酸为核的星形两亲性嵌段共聚物,用透析法制备共聚物胶束,并用TEM和DLS研究胶束的性质。合成了分子量为6000和12000的两种CA-PLA,其分子量可以通过胆酸羟基与丙交酯的比例进行控制。将分子量2000和5000的PEG分别与两种CA-PLA偶联,合成了四种星型CA-PLA-PEG嵌段共聚物。共聚物胶束形貌为均匀的球形,粒径为20-40nm,且随共聚物中PLA链段分子量的增加而增大,随PEG链段分子量的增加而减小。临界胶束浓度(CMC)低于同等链段长度的线型PLA-PEG嵌段共聚物胶束。     

一种两亲性pH响应嵌段共聚物PEG-b-AAm的合成

以偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂,通过可逆加成-断裂链转移聚合反应（RAFT）将一种新型的具有pH响应能力的共聚物链段(E)-3-((2-氨基乙基)氨甲酰)-6-甲基丙烯酰胺基-2-甲基-6-氧代苯-2-烯酸,及疏水的甲基丙烯酸丙酯、亲水性的聚乙二醇（PEG）进行共聚,合成了一种具有良好酸性响应能力的两亲性嵌段共聚物（PEG-b-AAm）。性能研究结果表明：嵌段共聚物PEG-b-AAm分子结构特征明确,能在水溶液中有效自组装成粒径100~200 nm的球状胶束;加入pH 5.5的醋酸钠缓冲液后,胶束逐渐发生崩解。     

线形-树状体杂化嵌段共聚物的分子设计、超分子组装及应用

线形-树状体杂化嵌段共聚物是由树枝状高分子嵌段(D)与线形高分子链(L)通过化学键连接而成的一类特殊拓扑结构的共聚物.本文综述了LD两嵌段和DLD三嵌段杂化共聚物的分子设计合成、超分子组装及应用方面近年来的最新研究进展.