嵌段—接枝共聚物SPEG与PS（OH）之间的氢键络合导致胶束化的研究

利用原子转移自由基聚合反应合成了以聚苯乙烯－ｂ－聚（乙烯－ｃｏ－丙烯）（ＳＥＰ）为主链、无规分布且数目可控的聚甲基丙烯酸乙酯（ＰＥＭＡ）为支链的嵌段接枝共聚物ＳＰＥＧ,发现在甲苯中因支链ＰＥＭＡ与聚（苯乙烯－ｃｏ－对六氟丙基－α－甲基苯乙烯）「简称ＰＳ（ＯＨ）」的氢键络合作用和ＥＰ嵌段的溶解作用导致了聚集体的胶束化,研究了胶束的尺寸及其分布对ＰＳ（ＯＨ）中羟基含量和共混物组成的依赖性。     

SEP嵌段共聚物胶束化过程的热力学

本文对苯乙烯/氢化异戊二烯(简称SEP)二嵌段共聚物在混合溶剂正辛烷-苯中的胶束化过程作了深入研究, 建立了用小角激光光散射法测定共聚物在有机溶剂中的临界胶束浓度(CMC)的方法.研究结果表明, 嵌段共聚物在有机溶剂中的胶束化过程与小分子的表面活性剂在水中的胶束化过程有着明显的不同, 前者是熵减和放热过程。     

两亲性嵌段共聚物PS-b-PMAA的合成与胶束化行为研究

利用原子转移自由基聚合法(ATRP)得到了分子量可控、分子量分布接近1.1的聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸叔丁酯(PS-b-PtBMA)嵌段共聚物, 进而在酸性条件下由水解反应得到了两亲性的聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸 (PS-b-PMAA)嵌段共聚物．用GPC, FTIR和¹H-NMR等对产物的分子量和组成进行了表征．使PS-b-PMAA在选择性溶剂中进行自组装, 通过激光光散射和透射电子显微镜研究了影响其胶束化行为的因素与胶束形态, 并初步探讨了胶束形成的机理, 发现通过控制嵌段共聚物的链段长度之比可得到空心球形的高分子胶束．     

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.     

聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物的胶束化行为研究

以氨基聚乙二醇单甲醚(MPEG-NH₂)为大分子引发剂, 采用开环聚合方法合成了聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物(PAME), 并对其结构进行了表征; 用圆二色谱(CD)研究了嵌段共聚物在水溶液中的二级结构, 用芘荧光探针技术研究了共聚物胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC), 利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)研究了胶束的粒径分布和形态. 结果表明, 在水溶液中共聚物链以α-螺旋构象形式存在, 在一定条件下嵌段共聚物能够形成球形的稳定胶束, PAME-1形成胶束的CMC为1.99×10^-5 mol/L, CMC值受共聚物中聚L-丙氨酸(PLA)链段含量的影响.     

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.     

聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物纳米胶束的研究

分别以氨基聚乙二醇和氨基聚乙二醇单甲醚为大分子引发剂,采用开环聚合的方法合成了两亲性聚L-丙氨酸-聚乙二醇(PAE)和聚L-丙氨酸-聚乙二醇单甲醚(PAME)两种嵌段共聚物,其结构经1H NMR,IR,DSC,GPC等表征;利用园二色技术研究了其在水溶液中的二级结构,用芘荧光探针技术研究了其胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC),利用透射电镜研究了胶束的形态。结果表明,在水溶液中共聚物链以α-螺旋构象形式存在,在一定条件下嵌段共聚物PAE-1,PAE-2,PAME-1和PAME-2能够形成球形的稳定胶束,PAE-1形成胶束的CMC为3.36×10-5mol.L-1,CMC值受嵌段类型和共聚物中聚L-丙氨酸链段含量的影响。     

荧光标记法研究双嵌段共聚物的胶束化行为

结合Forster能量转移和芳香分子极性标尺技术,研究了两端分别标记芴和芘基团、具有不相容双嵌段的共聚物(Fl-PMMA400-b-PAA80-Py)的胶束化行为。结果表明,在临界胶束浓度以下,较长的PMMA链段首先形成寡链聚集体,这一现象反映了具有不相容双嵌段的共聚物胶束化特征;此外,本文首次发现芴基团荧光对其微环境极性较为敏感。     

"Schizophrenic"嵌段共聚物多重胶束化的研究

在不同环境刺激下自组装形成多重胶束的"schizophrenic"嵌段共聚物由于诱人的潜在应用而引起广泛的关注.本文综述了各种刺激诱导形成多重胶束的"schizophrenic"嵌段共聚物研究情况,介绍了多重胶束化不同形态的影响因素和胶束稳定方面的进展.并对"schizophrenic"嵌段共聚物的合成与表征技巧进行了...     

窄分布两亲性嵌段共聚物的合成及其胶束化行为研究

利用原子转移自由基聚合合成了具有两亲性的嵌段聚合物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA),用FTIR,¹H NMR,SEC对其进行了表征,并利用荧光探针技术研究了其在水溶液中的胶束化行为.进一步的研究表明,PS-b-PAA胶束可对水中存在的多环芳香化合物芘有效地吸收并进而分离和回收.     

温敏性含氟两亲接枝共聚物的制备及胶束化行为

以聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)为大分子单体, 甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟单体, N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为功能性单体, 采用大分子单体接枝共聚法, 制备了一种温敏性含氟两亲接枝共聚物P(NIPAAm-co-HFMA)-g-PEG. 利用FTIR, ¹H NMR, ¹⁹F NMR和GPC对共聚物的结构进行表征; 采用紫外-可见分光光度计测定了共聚物的低临界溶解温度(LCST)约为38.9 ℃, 高于人体正常的生理温度; 利用荧光探针技术测定了共聚物的临界胶束浓度(cmc), 结果表明, 当共聚物溶液温度高于LCST时, 其cmc明显变小; 利用激光光散射粒度仪(LLS)测定了共聚物胶束的水合粒径及其分布, 当温度达到LCST时, 胶束粒径明显变小, 温度过高时, 粒径又有所增大; 利用透射电子显微镜(TEM)研究了共聚物胶束的形貌, 结果表明, P(NIPAAm-co-HFMA)-g-PEG在水溶液中可自组装成球状胶束粒子, 随着温度的升高, 共聚物胶束由松散的核壳结构转变成更加紧凑的球状结构, 且粒径明显变小.     

含铕荧光两亲接枝共聚物的制备及胶束化行为

以丙烯酸(AA)、 苯甲酸(BA)和邻菲啰啉(Phen)为配体, Eu³⁺为中心离子, 制备了可聚合荧光配合物单体, 并以此单体为功能单体, 聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)和甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为共聚单体, 通过溶液聚合制备出含铕两亲荧光接枝共聚物P-[HFMA-co-Eu(AA)(BA)₂Phen]g-PEG. 利用红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(¹H NMR和¹⁹F NMR)对共聚物的结构进行表征; 采用表面张力法测定共聚物的临界胶束浓度(cmc)为0.20 g/L; 通过透射电子显微镜(TEM)和动态光散射仪(DLS)观察胶束的形貌及其胶束化行为, 发现该共聚物可以形成大小均一的球形胶束, 且随着共聚物浓度的提高, 胶束粒径相应增大; 在溶液浓度达到临界胶束浓度时, 溶液荧光出现强度突变.     

pH和温度诱导双亲水嵌段共聚物聚甲基丙烯酸-b-聚N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮水溶液的胶束化

基于可逆加成裂解链转移自由基(RAFT)聚合法开发了一系列新型双亲水嵌段共聚物——聚甲基丙烯酸-b-聚N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮(PMAA-b-PNMP),并利用凝胶渗透色谱法(GPC)和¹H NMR对其结构进行了表征。光散射和冷冻电镜的结果表明,此类双亲水嵌段共聚物的水溶液具有pH和温度诱导胶束化的现象,而且PNMP的聚合度对胶束化的pH和温度影响都非常大。一般而言,PNMP的聚合度越大,胶束化的pH值越小,胶束化的温度则越高。pD相关的¹H NMR结果表明,PNMP与PMAA片段和水分子之间氢键的削弱以及PNMP与PMAA链之间相互作用的增强是pH诱导PMAA-b-PNMP胶束形成的主要原因,而PNMP片段与水分子之间氢键的削弱则是温度诱导PMAA-b-PNMP胶束形成的主要原因。此外,我们发现在PMAA-b-PNMP体系中制备的纳米金颗粒的大小可通过溶液pH进行可控调节。总体而言,pH值越高,金纳米颗粒的粒径越小。     

Ga^3＋的新萃取体系的界面特性和胶团化作用研究

研究了Ｇａ~（３＋）协萃体系（Ｇａ~（３＋）－Ｄ_２ＥＨＰＡ－Ｈ_２ＭＰＡ－正十二烷－Ｈ_２ＳＯ_４）的界面吸附和胶团形成热力学，发现该萃取体系中［Ｈ_２ＭＰＡ］影响Ｄ_２ＥＨＰＡ和Ｈ_２ＭＰＡ的界面吸附性质。在中、高［Ｈ_２ＭＰＡ］范围内Ｄ_２ＥＨＰＡ与Ｈ_２ＭＰＡ的界面吸附行为相反，Ｄ_２ＥＨＰＡ的存在也影响Ｈ_２ＭＰＡ的界面吸附行为。研究了界面张力与各因素关系的数学模型，并获得某些胶团形成和界面吸附特性的物化参数。     

Micellization and applications of narrow-distribution poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate]

Oxyanion-initiated polymerization of 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate (DMAEMA), initiated by potassium benzyl alcoholate (BzOK), produced a number of well-defined, water-soluble benzyloxy end-capped homopolymers of various molecular weights. The structure of these homopolymers was confirmed by FTIR and ¹H NMR. The molecular weights of the polymers were estimated by comparing the ¹H NMR peak integrals for phenyl protons of the benzyloxy group with those of the dimethylamino protons of the monomeric unit. GPC analysis showed that these homopolymers possess a narrow molecular weight distribution ( ) in the range of 1.15–1.28. Under acidic or neutral conditions, the polymers exhibit the behavior of polymeric surfactants bearing protonized tertiary amines in their pendants, with critical micelle concentration (CMC) between 0.5 to 1 g/L and surface tension dropping below 40 mN/m. It was also found that the lower critical solution temperature (LCST) of the polymeric surfactants (as determined by UV-visible spectroscopy) varied with properties such as molecular weight, concentration, and pH in aqueous media. The polymeric surfactants showed excellent pH-response and emulsifier properties when used in the emulsion polymerization of styrene.     

Micellization of monomeric and dimeric (gemini) surfactants in polar nonaqueous-water-mixed solvents

Dimeric or gemini surfactants are novel surfactants that are finding a great deal of discussion in the academic and industrial arena. They consist of two hydrophobic chains and two polar head groups covalently linked by a spacer. Data on critical micelle concentration (cmc) and degree of counterion dissociation (α) are reported on bis-cationic C₁₆H₃₃N⁺(CH₃)₂–(CH₂)_s–N⁺(CH₃)₂C₁₆H₃₃, 2Br⁻, referred to as 16-s-16, for spacer lengths s=4, 5, 6 in aqueous and in polar nonaqueous (1-propanol, 2-methoxyethanol or methyl cellosolve, dimethyl sulfoxide, acetonitrile)-water-mixed solvents. The behavior is compared with conventional monomeric surfactant cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). Thermodynamic parameters are obtained from the temperature dependence of the cmc values. It is observed that micellization tendency of the surfactants decreases in the presence of polar nonaqueous solvents. However, detailed studies with dimethylsulfoxide (DMSO) show that the geminis nearly outclass the micellization-arresting property of this solvent. Also, within geminis, higher spacer length is found suitable for showing micellization even with high DMSO content (50% v/v). The implications of these results of gemini micellization may be useful in micellar catalysis in polar nonaqueous solvents.