四臂星型聚苯乙烯-聚4-乙烯基吡啶嵌段共聚物纤维状胶束及负载金纳米粒子的研究

通过两步原子转移自由基聚合,制备了4种不同嵌段长度的四臂星型嵌段共聚物苯乙烯-聚4-乙烯基吡啶嵌段共聚物(PS-b-P4VP)4.在选择性溶剂甲苯中,随着嵌段长度的变化,自组装胶束的形态从球型到短棒状和纤维状的转变,其中(PS25-b-P4VP90)4自组装形成的以P4VP为核,以PS为花瓣型壳的纤维状胶束.以这种纤维状胶束作为模板,制备了金纳米粒子均匀分布的一维纳米材料     

聚甲基丙烯酸甲酯-聚乙二醇嵌段共聚物在空气和水界面上的界面行为

通过原子转移自由基聚合合成了由聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙二醇链段组成的嵌段共聚物PMMA₂₉₁-b-PEO₁₁₄和PMMA₁₂₀-b-PEO₂₂₇-b-PMMA₁₂₀, 其中PEO链段是表面活性且水溶性的, 而PMMA链段是表面活性但非水溶性的. 研究了两种嵌段共聚物在空气/水界面上的界面行为, 结果表明它们都能形成具有两个明显转化点的单层膜, 第一个转化点在10 mN/m, 对应于PEO从煎饼型构象向刷型构象转变; 另一个转化点在18 mN/m, 对应于PMMA的紧密排列. 利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段观测了压缩过程中不同压力下形成的表面聚集形貌, 发现低压下形成的是典型的PEO脂质体形貌, 压缩后形成的是以球形为主体的表面形貌. 所不同的是, 两嵌段共聚物易发生链折叠, 三嵌段共聚物易形成球形胶束结构.     

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。     

聚苯乙烯-b-聚2(5)-乙烯基对(间)苯二甲酸二钠嵌段共聚物的合成及其对PET结晶行为的影响

通过原子转移自由基聚合合成了线形及三臂聚苯乙烯-b-聚2(5)-乙烯基对(间)苯二甲酸二钠嵌段共聚物,通过凝胶渗透色谱、核磁共振和热失重表征证实得到了结构明确、分散度较窄的嵌段共聚物成核剂.采用熔融共混的方法制得聚对苯二甲酸乙二酯(PET)与成核剂共混样品.采用差示扫描量热仪与一维X射线衍射仪研究了PET及添加成核剂后...     

聚苯乙烯-聚4-乙烯吡啶两亲性嵌段共聚物与新型荧光分子的自组装

合成了新型温敏荧光小分子,并利用活性/可控自由基聚合中的可逆加成-断裂链转移聚合反应(RAFT)合成了聚苯乙烯-聚4-乙烯吡啶两亲性嵌段共聚物(PS-b-P4VP);采用傅立叶变换红外光谱仪和凝胶渗透色谱仪分别测定了其结构和相对分子质量.将荧光小分子和PS-b-P4VP一同在甲苯或CO2气体膨胀甲苯环境中进行自组装,采用透射电子显微镜观察了其胶束形态.结果表明,CO2气体膨胀甲苯的引入对胶束的形态无明显影响.     

聚硅氧烷聚脲多嵌段共聚物中氢键的研究

采用多种手段研究了聚硅氧烷与聚脲嵌段共聚物中所存在的各类氢键．特别探讨在聚硅氧烷软段中引入极性氰丙基对体系成氢键能力的影响和两相间相互作用力的情况结果表明，在软段分子中引入极性氰丙基有利于增加聚硅氧烷分子与聚脲链段的相互作用，这一相间作用力使两相间界面层厚度随着硬段分子量的增加而加宽，并发现在聚硅氧烷聚脲嵌段共聚物中硬段的聚集形态随溶液浓度改变变化不大，其中氢键随着温度升高而下降．     

PBT-PA6嵌段共聚物中嵌段间的相容性

用热分析、动态粘弹谱、红外光谱和小角X光散射的实验结果,证实了在聚对苯二甲酸丁二酯-聚己内酰胺嵌段共聚物(简称PBT-PA_6)的无定形区中,两嵌段间具有良好的相容性,两嵌段间有氢键生成。     

嵌段共聚物的微相分离和形态

嵌段共聚物的微相分离行为和形态的研究是当前多相高聚物研究中众所瞩目的研究内容,无论从基础理论和应用实际都有其极为重要的意义,因此在这方面的研究已有不少报道,并日趋深入。 以最简单的嵌段共聚物A—B为例,如聚苯乙烯—聚异戊二烯二嵌段共聚物     

聚甲基丙烯酸甲酯-聚四氢呋喃嵌段共聚物微观结构的研究

 我们用SAXS、TEM等方法研究了分子量分散性较大的PMMA-b-PTHF两嵌段共聚物的微相结构。试样的分子量多分散系数为1.99,PMMA的重量分数为0.48。实验结果表明,其平衡微相结构并不是层状微区,而是在尺寸上也具有一定分散性的球状微区,微区之间并未形成三维有序的大晶格结构,而是一种无规聚集结构。这和单分散两嵌段共聚物理论所预言的结果是不同的。     

嵌段共聚物组成对薄膜形貌影响的多体耗散粒子动力学研究

利用多体耗散粒子动力学(Multibody Dissipative Particle Dynamics, Multibody DPD)方法研究了在溶剂蒸发条件下, 嵌段共聚物在表面自组装形成薄膜的过程, 分别考虑了两嵌段共聚物和三嵌段共聚物及不同组成对薄膜形貌的影响. 模拟得到了无序状薄膜和层状薄膜, 并计算了这些薄膜的序参量和薄膜厚度随时间的演化. 结果表明, 嵌段共聚物的组成对薄膜厚度几乎没有影响, 当某种组分的链段很短时, 只能形成序参量较小的无序薄膜, 相反, 则可以得到序参量较大的层状薄膜.     

聚乙烯醇缩丁醛LB膜制备及其对硬脂酸镉LB膜的修饰

研究了PVB单分子膜的π～A曲线和稳定性,沉积了优质LB膜,发现将PVB与CdSt₂形成交替异质的LB膜能提高膜的光学质量;在CdSt₂LB膜的上面封装PVBLB膜能保持CdSt₂LB膜的结构。     

Mushroom-shaped Morphology Formed in Thin Films of Cylinder-forming Block Copolymer

The morphology of the film of polystyrene-block-poly(methyl methacrylate)(PS-b-PMMA) block copolymer having polystyrene(PS) cylinder forming composition spin-coated on a neutral brush modified silicon substrate has been investigated in this report. A mushroom-shaped morphology formed in the film with one period to two periods(L0―2L0) in thickness, which was spin-coated under a low humidity condition(RH ca.13%) and then thermally annealed at an extreme high temperature(230 °C). The results suggest that the s...     

Hybridization of poly(4-vinyl pyridine)-b-polystyrene-b-poly(4-vinyl pyridine) aggregates in dioxane/water solution

Self-assembly of binary blends of two triblock copolymers of poly(4-vinyl pyridine)-b-polystyrene-b-poly(4-vinyl pyridine), i.e., P4VP₄₃-b-PS₂₆₀-b-P4VP₄₃ (P1) and P4VP₄₃-b-PS₃₆₆-b-P4VP₄₃ (P2), in dioxane/water solution was studied. These two triblock copolymers individually tend to form vesicles (P2) and cylindrical micelles (P1) in dilute solution. It was found that copolymer components in the blend, sample preparation method, and annealing time had significant effect on hybridization aggregate morphology. By increasing P1 content in the copolymer blends, fraction of looped and stretched cylinders increased, while fraction of bilayers decreased. Nearly no bilayer was observed when P1 content was above 85 wt%. On the other hand, fraction of cylinders decreased while fraction of bilayers increased with the increase of P2 content in copolymer blends. Lamellar structures were obtained, when P2 content was 60 wt% in the copolymer blends, whereas cylinders were seldom found when P2 content was above 80 wt%. These results indicate that P1 and P2 copolymer molecules cooperatively participate in the formation of cylinders and vesicles. Some exotic structures, such as lamellae with protruding cylinders (LPC), incomplete vesicles with protruding cylinders (VPC), and cylindrical bilayers, have been kinetically trapped. These structures may result from intramicellar fusion processes in cylindrical micelles. The striking structures represent a compromise between bilayer and cylindrical geometries.     

嵌段共聚物自组装及其在纳米材料制备中的应用(上)

嵌段共聚物分子链中，嵌段间的相互热力学不相容性及化学键相连接性，使体系发生自组装，通过适当的分子及体系设计，嵌段共聚物体系能够自组装形成丰富的周期性有序微结构。本文概要地总结了嵌段共聚物体系主要的三方面自组装物理行为：本体自组装、在选择性溶剂中的缔合，及薄膜自组装，同时，介绍了这三方面的一些新的研究进展。     

聚马来酸偶氮萘己单酯LB膜对n—Si（100）的光敏化作用

合成了聚马来酸{6-[4-(1-偶氮)-萘氧]己基}单酯功能化合物,并在不同基底(CaF_2,n-Si(100))上沉积其LB膜,利用UV-Vis和IR光谱对膜性质和结构进行了表征.对膜修饰表面的硅片表面光电压谱测试发现,它对单晶硅具有很强的敏化作用.对界面电子过程也进行了初步讨论.     

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.     

多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的合成及性能研究

采用电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)制备了端羟基聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(HO-PBA-b-PMMA),在此基础上,与六亚甲基二异氰酸酯三聚体(N3390)反应,合成了多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物.通过凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振仪(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱计(FTIR)对聚合物的结构进行了表征,利用原子力显微镜(AFM)观察了其形貌,采用动态热机械分析仪(DMA)和万能拉伸机研究了聚合物的热性能、力学性能及多臂嵌段共聚物对PMMA的增韧性能.结果表明:成功制备了端羟基聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯,以及多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物.在异氰酸酯基/羟基(NCO/OH)摩尔比为1.2/1时,制得的多臂嵌段共聚物相对分子质量最大,Mark-Houwink参数α值最小,表明此时三臂嵌段共聚物最多.多臂嵌段聚合物的拉伸强度和断裂伸长率比线型聚合物均有明显提高,且在NCO/OH摩尔比为1.2/1时达到最大,分别为7.6 MPa和73%.多臂嵌段聚合物具有更高的玻璃化转变温度(Tg).通过原子力显微镜(AFM)表明,多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物形成了以聚丙烯酸丁酯链段为核,聚甲基丙烯酸甲酯为壳的核壳结构.具有核壳结构的多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物对聚甲基丙烯酸甲酯有明显的增韧作用.     

Supramolecular Complex of Poly(styrene)-b-Poly(4-vinylpyridine) and 1-Pyrenebutyric Acid in Thin Film

Summary: Here, we have described a novel supramolecular complex (SMC) between poly(styrene)-b-poly(4-vinylpyridine) (PS-b-P4VP) and 1-pyrenebutyric acid (PBA) and studied of its self assembly in thin film. PBA will make supramolecular complex with the P4VP block due to strong hydrogen bonding between the carboxylic group of 1-pyrenebutyric acid and pyridine ring of P4VP. The formation of supramolecular complex between PS-P4VP and PBA through hydrogen bonding is investigated through FTIR study. The supramolecular complex of PS-b-P4VP and 1-pyrenebutyric acid changed the block copolymer morphology from cylindrical to lamella in thin film due to the increase of the volume fraction of P4VP (PBA). In both cases (parent block copolymer and SMC), the microdomains are oriented normal to the substrate after annealing in a selective solvent. Pure block copolymer shows cylindrical morphology with a periodicity of ∼26 nm, whereas the SMC shows lamellar morphology with a periodicity of ∼ 29 nm. After fabricating the thin film from SMC, 1-pyrenebutyric acid can be easily removed by dissolving the thin film in ethanol to transform the block copolymer thin film into nanotemplate or membrane.     

DNALB膜的AFM形貌观察

DNA分子本身所具有的独特性质使其在生物学、医学和遗传学等领域占有极其重要的位置 ,近年来 ,人们意识到利用 DNA作为模板剂建造具有特殊结构和功能的纳米材料的可行性 [1] ,如 Braun等 [2 ]将寡聚核苷酸连接在两个金电极之间 ,用 DNA分子作为模板剂生长出 1 2 μm长、直径 1 0 0 nm的银纳米线 ;Mirkin等 [3]将 3 和 5 端连有巯基的寡聚核苷酸与金纳米粒子结合 ,通过互补的碱基形成介观尺寸的组装体 ;Alivisatos等 [4]利用 DNA的特点 ,使其与之相连的金纳米粒子按预计的形式排布形成人造分子 .我们尝试利用 LB技术将 DNA分子复合到…