两亲性嵌段共聚物

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两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS的合成及胶束特性的研究的开题报告

两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS的合成及胶束特性的研究的开题报告一、研究背景和意义1.背景两亲性嵌段共聚物是由两个具有不同亲疏性的块组成的高分子，可以在溶液中形成自组装体系，例如胶束或微乳液等。

这些自组装体系在药物传输、表面活性剂、纳米材料制备等领域有广泛的应用。

2.意义本研究计划合成一种两亲性嵌段共聚物——PAA-b-PS，并探讨其在水中形成的胶束特性。

该研究能够对这类高分子的合成与应用提供一定的参考和指导。

二、研究内容和目标1.研究内容本研究将采用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法合成PAA-b-PS两亲性嵌段共聚物，并用动态光散射仪(DLS)测量其在水中形成的胶束的粒径、形态等物理参数，以探究该高分子的胶束特性。

2.研究目标a.成功合成两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS；b.探究PAA-b-PS在水中形成的胶束特性，并测定其粒径、形态等物理性质；c.探究PAA-b-PS胶束特性的影响因素。

三、研究方法和路线1.研究方法a.合成PAA-b-PS两亲性嵌段共聚物采用ATRP方法，以二苯乙烯基酸(PAA)和苯乙烯(PS)作为单体，2-溴代-2-甲基丙烷磺酸钠(BPMAS)为起始剂，CuBr和2,2'-联氧双(bis[2-(2H-苯并硫氧基)乙氧]氢氟酸酯)为催化剂和协同催化剂，室温下反应若干小时合成目标聚合物。

b.测定胶束粒径和形态采用DLS技术，对PAA-b-PS在水溶液中形成的胶束进行粒径、分散度、形态等测量分析。

2.研究路线a.文献查阅，综合考虑ATRP方法的优缺点，确定实验合成方案；b.根据所确定的实验方案，对PAA-b-PS两亲性嵌段共聚物进行合成；c.通过角质膜紧水实验(Test of Skin Tightness)，对合成聚合物的亲水性与疏水性进行表征，以确保所合成聚合物具有预期的两亲性；d.通过DLS方法进行合成聚合物在水中形成的胶束的粒径、形态等物理性质的测量分析；e.研究PAA-b-PS胶束特性的影响因素，比如pH值等。

两亲性嵌段共聚物的合成及自组装

中山大学硕士学位论文两亲性嵌段共聚物的合成及自组装姓名：袁丹申请学位级别：硕士专业：高分子化学与物理指导教师：祝方明
20100601
两亲性嵌段共聚物的合成及自组装
摘要
两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装可以形成具有疏水核．亲水壳的高分子胶束，在药物缓释、分离、纳米材料和催化等方面具有潜在的应用前景，在化学界对两亲性嵌段共聚物的研究正受到广泛的关注。本文通过开环聚合（ｒｉｎｇｏｐｅｎｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ＲＯＰ），设计合成了两亲性星形和线形嵌段共聚物。探索了目标产物在选择性溶剂水中的自组装胶束化行为和结构，并研究了结晶性嵌段在自组装结构中的受限结晶现象。
高分子胶束的形成是两种力共同作用的结果，一种是导致胶束聚集的静电吸引作用、氢键作用或金属络合作用等吸引力，另一种是防止胶束无限制增长成宏观态的静电排斥作用、疏水作用或位阻作用等排斥力【２们。与小分子胶束如表面活性剂胶束相比，聚合物胶束也是由亲水、疏水两部分组成，但其ＣＭＣ更低，由于其链段可运动性小，其解缔合速率更小。
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翼形
＞～卜差
星形杂臂卿多
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基于本文的研究重点，下面主要介绍星形和二元嵌段共聚物的合成及其自组装性能。
ＩＩ
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PCL-b-PHEAA两亲性嵌段共聚物的制备与表征

ＰＣＬ具有高度的生物相容性和药物渗透性，ＨＥＡＡ分子链中含有羟基和酰胺键两个氢键的供体，因此本文以ＰＣＬ为疏水链段，ＨＥＡＡ为亲水链段，采用ＡＴＲＰ法合成一种新颖的嵌段共聚物，这种嵌段共聚物在水溶液中自组装成球形胶束。目前关于两亲性嵌段共聚物自组装成胶束的性能研究较多，对嵌段共聚物性能和形貌的分析还不够，而这些均有可能影响胶束的形成和性质，因此本文制备出嵌段共聚物后，并对其性能进行相关表征。
工研究所；羟乙基丙烯酰胺：ＴＣＩ。核磁共振波谱仪：ＡＶＩＩＩＨＤ６００，德国Ｂｒｕｋｅｒ公
司；红外光谱仪：ＢｒｕｋｅｒＴｅｎｓｏｒｌｌ，德国Ｂｒｕｋｅｒ公司；凝胶渗透色谱仪：Ｗａｔｅｒｓ２４１４，美国Ｗａｔｅｒｓ；差示扫描量热仪：ＤＳＣ－２０４，德国Ｎｅｔｚｓｃｈ；热重分析仪：ＴＧ－２０９，德国Ｎｅｔｚｓｃｈ；台式扫描电镜：ＰｈｅｎｏｍＰｒｏＸ，Ｐｈｅｎｏｍ．
中组装成１５０－２０５ｍ的核壳结构胶束，随着疏水链段的增加，药物的负载率增加。
羟乙基丙烯酰胺（ＡＡ）具有亲水性，可应用于生物、生物医学、表面化学和电化学等。由于其独特的性能，如链的柔韧性、在水和有机溶剂中的溶解性和生物相容性，常被用作载体材料。相较于聚羧酸和聚磺基三甲铵乙内酯，ＰＨＥＡＡ具有长期的生物相容性和耐久性，可用作生物医用材料［７￣ｌｏｌ。Ｎｉｔｔａ等ｌ１１］以ＨＥＡＡ为亲水链段制备了一种新颖的两亲性接枝共聚物，可作为潜在的药物载体材料。
第７期
耿凤沽等：ＰＣＬ－￣ＰＨＥＡＡ两亲性嵌段共聚物的制备与表征

两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究

两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究摘要：两亲性嵌段共聚物具有分子上两个不同的亲水性和疏水性片段，因此具有广泛的应用前景。

本文主要介绍了利用RAFT（Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer）法合成两亲性嵌段共聚物的方法，并探讨了其在生物医药领域中的应用研究，包括用于纳米药物传输系统和减缓药物释放等。

1. 引言两亲性嵌段共聚物是由两个不同的亲水或疏水性基元构成，通常在生物医药领域具有广泛的应用潜力。

按照嵌段共聚物中亲水性和疏水性区块的排列方式，可以分为嵌段-嵌段共聚物和嵌段-袋状共聚物。

常见的合成方法有原子转移自由基聚合法、重复单元转移自由基聚合法和RAFT法。

本文将重点介绍RAFT法合成两亲性嵌段共聚物的方法，以及它在生物医药领域中的应用研究。

2. RAFT法合成两亲性嵌段共聚物RAFT法是一种可以控制聚合物链的链增长过程的自由基聚合技术。

它通过添加具有可逆反应性的链转移剂，可以实现聚合物链的可逆转移和调控。

RAFT法合成两亲性嵌段共聚物的步骤主要包括：选择适合的RAFT链转移剂、合成RAFT聚合物前驱体、聚合反应和后处理过程。

适合的RAFT链转移剂应具有较高的转移活性和较低的解聚活性。

聚合反应时需要控制反应温度和反应时间，以保证产物具有所需的分子量和窄分子量分布。

3. RAFT法合成的两亲性嵌段共聚物应用研究3.1 纳米药物传输系统由于两亲性嵌段共聚物在水溶液中可以自组装形成纳米颗粒，它们在纳米药物传输系统中具有重要的应用潜力。

研究人员通过调节两亲性单体的比例和相对分子量，可以控制纳米颗粒的大小和稳定性。

此外，可以通过在纳米颗粒表面修饰特定的功能基团，实现药物的载体功能和靶向输送。

3.2 减缓药物释放两亲性嵌段共聚物在药物传输系统中常用于减缓药物的释放。

通过调节纳米颗粒的结构和稳定性，可以实现药物缓慢释放，避免药物在体内快速代谢和排泄。

刺激响应性两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其对药物的负载和释放

刺激响应性两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其对药物的负载和释放目录摘要........................................................................................................................... . (I)ABSTRACT ......................................................................................................... .................... III 第1章绪论 (1)1.1 两亲性嵌段共聚物的概述 (1)1.1.1 两亲性嵌段共聚物的结构与形貌 (1)1.1.2 两亲性嵌段共聚物常见的合成方法 (2)1.1.3 两亲性嵌段共聚物的自组装过程 (5)1.1.4 两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其表征 (6)1.2 刺激响应性两亲性嵌段共聚物的研究进展 (7)1.2.1 温度响应性聚合物 (7)1.2.2 光响应性聚合物 (8)1.2.3 荧光聚合物 (9)1.2.4 电响应性聚合物 (10)1.2.5pH响应性聚合物 (11)1.2.6 氧化还原响应性聚合物 (12)1.2.7 离子强度响应性聚合物 (12)1.2.8 酶响应性聚合物 (13)1.2.9 葡萄糖响应性聚合物 (13)1.2.10 多重刺激响应性聚合物 (14)1.3 两亲性嵌段共聚物在药物控制释放领域的应用 (15)1.3.1 药物控释系统的概述 (15)1.3.2 两亲性嵌段共聚物胶束作为药物载体的研究 (15)1.4 研究课题的提出 (17)参考文献 (19)第2章含荧光基团的pH敏感共聚物PSMA-b-P(St-co-VK)的合成及其负载阿霉素体外药效的研究 (27)VII2.1 实验部分 (28)2.1.1 试剂和仪器 (28)2.1.2 两亲性嵌段共聚物PSMA-b-P(St-co-VK)的合成 (28)2.1.3 聚合物的表征 (29)2.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (29)2.1.5 聚合物临界胶束浓度的测定 (30)2.1.6 阿霉素的载入和体外释放 (30)2.1.7 MTT实验测定共聚物细胞毒性 (31)2.2 结果与讨论 (31)2.2.1 聚合物的相关表征 (31)2.2.2 聚合物临界胶束浓度测定结果 (34)2.2.3 聚合物胶束溶液的UV吸收光谱 (34)2.2.4 聚合物胶束的形貌与粒径及pH对其影响 (35)2.2.5 聚合物载药前后胶束的荧光光谱图 (38)2.2.6 聚合物胶束的阿霉素负载与释放性能研究 (39)2.2.7 细胞毒性研究 (40)2.3 本章小结 (42)参考文献 (43)第3章pH敏感两亲性嵌段共聚物P(IBA-co-AA)-b-PHPA的制备及其负载紫杉醇体外药效的研究 (45)3.1 实验部分 (46)3.1.1 试剂与仪器 (46)3.1.2 两亲性嵌段共聚物P(IBA-co-AA)-b-PHPA的合成 (46)3.1.3 聚合物的表征 (47)3.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (47)3.1.5聚合物临界胶束浓度的测定 (48)3.1.6 紫杉醇的载入和体外释放 (48)3.1.7 CCK-8实验测定共聚物细胞毒性 (49)3.2 结果与讨论 (50)VIII3.2.1 聚合物的相关表征 (50)3.2.2 聚合物临界胶束浓度测定结果 (52)3.2.3聚合物胶束的形貌与粒径及pH对其影响 (52)3.2.4聚合物胶束的紫杉醇负载与释放性能研究 (54)3.2.5 细胞毒性研究 (55)3.3 本章小结 (57)参考文献 (58)第4章新型偶氮功能化两亲性嵌段共聚物的合成及其光响应行为(61)4.1 实验部分 (61)4.1.1 试剂和仪器 (61)4.1.2 两亲性嵌段共聚物P(St-alt-Ma/azo-MaIM)-b-PMAPEG的合成 (62)4.1.3 聚合物的表征 (63)4.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (63)4.1.5 聚合物临界胶束浓度的测定 (64)4.1.6 聚合物胶束水溶液的光致异构化行为 (64)4.2 结果与讨论 (65)4.2.1 聚合物的相关表征 (65)4.2.2 聚合物溶液的UV吸收光谱 (67)4.2.3 聚合物临界胶束浓度测定结果 (68)4.2.4 聚合物胶束形貌与粒径的表征 (69)4.2.5 共聚物胶束的光致异构化行为研究 (70)4.3 本章小结 (74)参考文献 (75)第5章结论 (77)致谢 (79)攻读学位期间发表的学术论文及项目成果 (81)IX第1章绪论第1章绪论自1920年施陶丁格（H.staudinger）首次提出“高分子”这一概念以来，高分子科学便一直被作为技术发展与科学研究的重要学科而得到广泛关注。

基于PDMAEMA的两亲性嵌段共聚物的合成、表征及溶液行为研究的开题报告

基于PDMAEMA的两亲性嵌段共聚物的合成、表征及溶液行为研究的开题报告一、研究背景和意义随着聚合物科学的不断发展，两亲性嵌段共聚物逐渐成为研究热点。

两亲性嵌段共聚物是由至少两种具有不同亲疏水性质的嵌段组成的聚合物，能够在溶液中形成各种复杂的自组装结构，如亲疏水相分离、胶束、微球、液晶等，具有广泛的应用前景。

其中，基于聚(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate) (PDMAEMA)的两亲性嵌段共聚物备受关注。

PDMAEMA具有弱碱性，pH敏感性和可溶性，可以在pH值变化时实现亲疏水性的转换，而且易于合成和改性。

因此，PDMAEMA可以作为一个优秀的亲水性嵌段，在构建两亲性嵌段共聚物中具有广泛的应用前景。

本研究旨在合成一系列基于PDMAEMA的两亲性嵌段共聚物，探究其结构特点、溶液行为和自组装结构，并对其在药物传递、纳米材料制备、生物分离和水处理等领域的应用进行探索，为聚合物科学的发展和应用提供新的思路和方法。

二、研究内容和方法研究内容：1. 合成一系列基于PDMAEMA的两亲性嵌段共聚物，包括PDMAEMA-b-PMMA、PDMAEMA-b-PVP等，控制不同嵌段的长度比例和化学结构，优化合成条件，提高产率和纯度。

2. 采用核磁共振、傅里叶变换红外光谱等技术对合成的两亲性嵌段共聚物进行表征，考察其化学结构、分子量分布和热稳定性。

3. 利用紫外光谱、动态光散射、透射电子显微镜等技术研究两亲性嵌段共聚物在不同溶剂中的溶液行为，揭示其亲疏水性转换的机理和影响因素。

4. 考察两亲性嵌段共聚物的自组装行为，如胶束、微球、液晶等，探索其结构特点、微观形态和稳定性。

5. 探究两亲性嵌段共聚物在药物传递、纳米材料制备、生物分离和水处理等领域的应用潜力，为聚合物材料的应用提供新的思路和方法。

研究方法：1. 溶剂挥发法、水相乳液聚合法等方法合成两亲性嵌段共聚物。

2. 利用核磁共振、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱等技术对合成的两亲性嵌段共聚物进行表征。

两亲性嵌段共聚物 ppt课件

提高溶解度
合成方法
1. 活性阴离子聚合（LAP） 2. 活性阳离子聚合（LCP） 3. 基团转移聚合（GTP） 4. 活性可控自由基聚合（
NMP, ATRP, RAFT） 5. 聚合转化法 6. 偶联法 7. 特殊引发剂法Байду номын сангаас
实例
– PDLLA与PEG合成的两嵌段共聚物纳米微球可降低网状内皮细胞的吞嗤，显著延缓微球在血液的循环时间
– 紫杉醇两亲性嵌段共聚物载药系统具有水溶性，对多种肿瘤及癌症有一定疗效。
– Hoste和Giammona等人分别研究了聚谷氨酸和聚天冬氨酸材料的生物降解性和作为药物载体等的性质，表明材料具有良好地生物相容性和降解性。
- 聚氨基酸/硫酸钙复合骨修复材料在动物体内不会引起明显排异反应，并有新生骨长入材料内部，与宿主骨形成牢固的骨性愈合，具有良好地组织相容性和生物活性。
两亲性嵌段共聚物的研究进展
讲述人：高晓芳
原理
释放程序
药物存储器
控制要素
能源
目标所需控制释放药物浓度
生物膜
•高分子药物控释体系
Ø 扩散控释体系
ü 储藏型 ü 基质型
Ø 化学控释体系
ü 降解体系 ü 侧链体系
Ø 溶剂活化体系 Ø 磁性药物控释体系
两亲性嵌段共聚物
• 分类 – 天然两亲性化合物（藻类、磷脂、胆固醇、阿拉伯胶、动物胶） – 合成两亲性化合物 u 亲水基团：PVA 、 PVP 、PEG、海藻酸、海藻酸钠、明胶等； u 疏水基团：聚乳酸类
展望
• 通过不同合成方法不断开发新的具有特殊结构和功能的两亲性嵌段共聚物，对现有的合成工艺和技术进行完善优化。
• 深入研究不同类型两亲性嵌段共聚物胶束的形成机制，探讨分子结构设计以及影响因素之间与自组装体结构之间的关系；

两亲性嵌段共聚物的合成及自组装的开题报告

两亲性嵌段共聚物的合成及自组装的开题报告1. 研究背景和意义嵌段共聚物是由两个或多个不同化学结构单元按照确定比例重复序列排列所组成的一类高分子。

嵌段共聚物具有两个或多个不同的自组装单元，可以选择性地自组装形成不同的微观结构，从而表现出多种物理和化学性质，具有广泛的应用前景。

两亲性嵌段共聚物是一种特殊的嵌段共聚物，其分子内含有不同性质的疏水和亲水基团，可以在合适的条件下形成折叠、球状、复合物等不同的自组装结构，具有在药物传递、纳米电子器件、精密制造等领域的广泛应用前景。

2. 研究内容和方法本次研究的主要内容是合成两亲性嵌段共聚物，并通过自组装研究其形态和性质。

首先选择合适的单体，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸、羟乙基丙烯酸等，根据需要引入疏水或亲水基团，并合成两亲性单体。

然后采用无溶剂聚合法、反应混合法等方法合成两亲性嵌段共聚物。

接下来通过溶液自组装、界面自组装等方法研究其形态和性质，例如采用小角X射线散射（SAXS）、透射电镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、荧光分光光度计等手段进行结构和性质表征。

3. 预期结果预期得到合成的两亲性嵌段共聚物可以在适当的条件下形成不同的自组装体，例如球状、柱状、片状和缠结状等结构。

同时可以通过调节条件控制自组装结构的尺寸和形态，从而拓展其应用领域。

通过研究两亲性嵌段共聚物的自组装行为，可以为其在生物医学、纳米器件等领域的应用提供理论和实验基础。

4. 研究意义和创新点本研究的意义在于合成和研究两亲性嵌段共聚物的自组装行为，拓展该类高分子的应用领域；同时，通过引入不同化学基团设计合成新型两亲性嵌段共聚物，可以探究其结构性质和性能之间的关系。

本研究的创新点在于：（1）设计开发新型单体用于合成两亲性嵌段共聚物，开发具有特殊性质的高分子材料。

（2）通过对两亲性嵌段共聚物的自组装研究，提高对自组装体形成机制的理解，并为制备新型自组装体提供思路和依据。

（3）通过研究两亲性嵌段共聚物的性质及自组装结构，为其在纳米医学、合成化学等领域的应用提供理论指导。

aba型两亲嵌段共聚物的合成及表征

aba型两亲嵌段共聚物的合成及表征
aba型两亲嵌段共聚物的合成及表征
aba型两亲嵌段共聚物是一种具有特殊性能的聚合物，因其拥有优异的机械强度、卓越的耐热性和优良的抗氧化能力而受到广泛关注。

本文
旨在介绍aba型两亲嵌段共聚物的合成方法及其表征。

ABA型两亲嵌段共聚物的合成有多种方法，常见的有聚苯乙烯-丙烯/丙烯-丙烯腈共聚物（PS-PAN/PAN-PAN）、聚对苯二甲酸乙二醇酯-丙烯/
丙烯-丙烯腈共聚物（PET-PAN/PAN-PAN）、聚甲醛-丙烯/丙烯-丙烯腈
共聚物（POM-PAN/PAN-PAN）等。

其原料添加剂选择有不同的链终止剂、催化剂和表面活性剂等，可以调节多种性能。

ABA型两亲嵌段共聚物的表征主要有元素分析、热分析、粒径分析、比表面积、熔体粘度、机械性能、吸水率、热稳定性等，其中常用的表
征方法有热重分析（TGA）、热力学分析（DSC）、动态光散射仪（DLS）、粘度仪（Viscometer）和拉伸试验仪（Tensile tester）。

以上就是aba型两亲嵌段共聚物的合成及表征的介绍，ABA型两亲嵌段共聚物的不同表征方法可以有效地检测和表征其特性，这些特性将为
未来的研究和应用提供重要的指导。

两亲性嵌段共聚物的合成及其pH敏感行为研究的开题报告

两亲性嵌段共聚物的合成及其pH敏感行为研究的开题报告一、背景与意义嵌段共聚物是指具有两个或多个不同化学性质的聚合物段组成的共聚物。

在这种材料中，不同的聚合物段相互作用，形成有序的结构和特定的功能性质。

因此，嵌段共聚物被广泛应用于诸如纳米技术、药物递送、分离和催化等领域。

两亲性嵌段共聚物是一种特殊类型的嵌段共聚物，由一个亲水性聚合物段和一个疏水性聚合物段组成。

这种材料在不同的环境下会显示出pH、离子强度和温度等物理化学性质的响应，可用于药物递送、生物传感和分离等应用领域。

因此，两亲性嵌段共聚物的研究具有重要的意义。

二、研究目的与内容本研究旨在合成一种新型的两亲性嵌段共聚物，并研究其在不同pH 值下的相行为及其对药物的递送性能。

具体研究内容如下：1. 合成两亲性嵌段共聚物。

选用具有羧基、胺基等官能团的单体，分别与亲水性单体和疏水性单体进行共聚反应，合成两亲性嵌段共聚物。

2. 聚合物的性质表征。

使用核磁共振（NMR）和傅里叶红外（FTIR）光谱对聚合物进行表征，分析其化学结构。

采用粘度测定法和动态光散射（DLS）法分别测定其分子量和分子尺寸。

3. pH敏感行为研究。

利用紫外-可见（UV-Vis）光谱和荧光光谱研究聚合物在不同pH值下的溶液相行为，分析其pH敏感性质。

同时，用荧光探针测定聚合物微粒的pH响应性能。

4. 药物递送性能研究。

将某种模型药物加入聚合物水溶液中，探究聚合物作为载体的药物递送效果。

采用高效液相色谱（HPLC）等技术，对药物释放进行研究和分析。

三、研究意义与应用前景本研究将合成一种新型的两亲性嵌段共聚物，研究其在不同pH值下的相行为和药物递送性能，有助于拓展这类材料的应用领域。

其药物递送功能可以用于制备高效、安全的药物载体材料，从而提高药物治疗的效果和安全性。

此外，本研究探究两亲性嵌段共聚物的pH敏感性能，可以为生物传感等领域的研究提供新思路，具有重要的应用前景。

两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究的开题报告

两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究的开题报告题目：两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究一、选题的背景和意义随着科技的不断进步和生物医学领域的不断发展，越来越多的新型材料被提出并应用于各种领域。

在这些材料中，两亲性嵌段共聚物因其独特的结构和性质吸引了众多研究者的关注。

两亲性嵌段共聚物是由两个互不相容的单体组成的高分子，其中一端具有亲水性，另一端则具有亲油性，这种结构使得嵌段共聚物在各种应用中具有广泛的潜力。

比如，它们可以用作界面活性剂、聚合物电解质膜、药物载体等。

然而，合成这类高分子材料的传统方法多为自由基聚合，其合成条件难以控制，导致产品结构分散度大，分子量大小分布广，分子形态不稳定等不利因素。

因此，寻求合成这类高分子的新方法具有极大的意义。

近年来，RAFT（Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer）聚合技术得到了广泛的应用。

自由基聚合分为两个部分：链生长和链传递。

RAFT技术正是通过控制链传递步骤，使得产物结构塑形能力得到了提高。

与自由基聚合的最大区别在于，RAFT聚合技术可控性更强，可以得到更高的产物纯度和更窄的分子量大小分布。

因此，RAFT聚合技术被广泛应用于许多高分子材料的合成。

本研究将尝试利用RAFT聚合技术合成两亲性嵌段共聚物。

首先，通过对RAFT聚合机理的研究，确定适当的反应条件，寻求最佳合成方法，最终得到结构单一、分子量窄分布的两亲性嵌段共聚物。

然后，将其应用于医学领域中的药物载体。

在药物输送过程中，将两亲性嵌段共聚物用作药物包载体，通过它们的亲水性和亲油性可以有效地将药物输送至靶标区域，提高药物的生物利用度。

因此，本研究具有重要的理论和实际意义，不仅可以提高两亲性嵌段共聚物的合成效率和产品质量，还可以为药物输送和传输等领域的研究提供新的思路和方法。

二、研究的目的和内容本研究的目的是合成结构单一、分子量窄分布的两亲性嵌段共聚物，并研究其在药物输送中的应用。

两亲嵌段共聚物及其立构复合物的合成与研究

两亲嵌段共聚物及其立构复合物的合成与研究【摘要】这篇文章旨在介绍两亲嵌段共聚物（diblockcopolymers）及其立构复合物（structuralhybrid）的合成及其在新材料中的应用研究。

本文先介绍diblockcopolymer的特性和分子结构，然后阐述structural hybrid的构筑原理和结构效应，再介绍其在可见光响应性材料、高分子润湿剂、透明电容器件等材料中的应用研究，最后总结研究现状及未来发展趋势，以期为材料学界、化学界、环境界提供新的研究和应用方向。

【Introduction】两亲嵌段共聚物（diblock copolymer）是一种复合材料，由一种以上具有不同结构单元的材料构成，其最大的特点是其分子结构上的嵌段性（blockiness）。

两亲嵌段共聚物的分子结构类似于一个大分子链上短分子链的“池状”结构，其中大分子链和短分子链形成连续复合体，对于有机小分子材料来说，两亲嵌段共聚物是一种结构上独特且有效的结构。

此外，由于两亲嵌段共聚物具有“池状”结构，它可以向聚合物电荷转移（polymer-electron transfer）的共释放的环境，可以改善聚合物的机械性能，特别是增强材料的抗紫外线性能和热稳定性。

此外，将两亲嵌段共聚物和立体结构的特性相结合的复合物，称为structural hybrid，其具有更多非线性特性，例如热力学性能，可以更好地应用于不同领域。

Structural hybrid含有两亲性嵌段聚合物，即分子自组装聚合物，特别是在可见光响应性材料和高分子润湿剂中，该结构可以改善材料的性能。

例如，structural hybrid具有可见光响应性，可以用于紫外保护材料；高分子润湿剂具有出色的润湿性，可用于家庭清洁和其他清洁程序；此外，structural hybrid 还可以用于制造透明电容器件、柔性电容器件和光学元件等。

【Synthesis of Diblock Copolymers and Structural Hybrid】两亲嵌段共聚物及其立构复合物的合成方法有很多，主要有高温热聚合反应（thermally initiated polymerization）、化学气相沉积（chemical vapor deposition）、自组装分子等。

两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS的合成及胶束形态

两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS的合成及胶束形态李光华;杨苹苹;高振胜;何丽秋;黄义忠【期刊名称】《功能高分子学报》【年(卷),期】2011(024)003【摘要】通过丙烯酸叔丁酯的自由基调聚和苯乙烯的原子转移自由基聚合（ATRP）法合成了聚丙烯酸叔丁酯-聚苯乙烯（PtBA-b-PS）嵌段共聚物,然后在三氟乙酸作用下进行选择性水解得到了两亲性聚丙烯酸-聚苯乙烯（PAA-b-PS）嵌段共聚物。

利用1H-NMR、FT-IR和GPC对产物的结构进行了表征。

采用透析法制备了PAA-b-PS胶束,并利用激光纳米粒度仪和TEM观测了胶束的形态和大小,考察了PS嵌段的分子量对胶束大小的影响。

结果表明：嵌段共聚物PAA-b-PS在水中自组装形成球状胶束,胶束平均粒径为140～190 nm,并随PS嵌段分子量的增加而增大,且粒径分布较窄。

%Poly（tert-butyl acrylate-b-styrene）（PtBA-b-PS）block copolymer was synthesized by radical telomerization of tert-butyl acrylate（tBA） and atom transfer radical polymerization of styrene.Poly （acrylic acid-b-styrene）（PAA-b-PS） amphiphilic block copolymers were obtained by selective hydrolysis in the presence of trifluoroacetic acid,which were characterized by 1H-NMR,FT-IR and GPC.The amphiphilic block copolymeric micelles were prepared by dialysis against ser particle size analyzer and transmission electron micrograph（TEM）measurements were used to examine the morphology and the size of the micelles.The effect of the molecular weight of PS block on the size of the micelles was investigated.Results showed that PAA-b-PS amphiphilic blockcopolymers formed spherical micelles with average size of 140-190 nm,and the size distribution was narrow.The average size of micelles increased with the molecular weight of PS block.【总页数】7页(P231-237)【作者】李光华;杨苹苹;高振胜;何丽秋;黄义忠【作者单位】广西大学化学化工学院,南宁530004;广西大学化学化工学院,南宁530004;广西大学化学化工学院,南宁530004;广西大学化学化工学院,南宁530004;广西大学化学化工学院,南宁530004【正文语种】中文【中图分类】O631【相关文献】1.两亲性聚己内酯-b-聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸（2-羟乙酯）三嵌段共聚物的合成及成胶束化研究 [J], 罗淼;冯婷婷;蔡孟锬;罗祥林2.窄分布两亲性嵌段共聚物的合成及其胶束化行为研究 [J], 朱蕙;刘世勇;潘全名;段宏伟;江明3.基于"分子胶"的新型两亲性嵌段共聚物rβ-CD-PLA的合成及其胶束化 [J], 张震;谭连江;龚兵;沈玉梅4.两亲性嵌段共聚物PS-b-PMAA的合成与胶束化行为研究 [J], 华慢;杨伟;薛乔;陈明清;刘晓亚;杨成5.高分子链模型对两亲性二嵌段共聚物系统均匀溶液/胶束转变的影响 [J], 张惠;韩向刚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

两亲性嵌段共聚物MPEG-PCLPLAPLGA纳米胶束载药

两亲性嵌段共聚物MPEG-PCL/PLA/PLGA纳米胶束载药两亲性嵌段共聚物的种类很多，目前已在临床上应用或正在进行研究的亲水性嵌段有氨基酸类、PEG类，疏水性嵌段有聚乳酸(PLA)，聚己内酯PCL和PLGA等。

PDLLA降解吸收较PLLA快，PDLLA在体内wanquan吸收需6～18个月，PLLA需8个月～4年。

PLA类降解产物为二氧化碳与水，对身体无害。

mPEG-PDLL，mPEG-PCL,mPEG-PLGA等两亲性嵌段共聚物，以PDLLA、PCL、PLGA为核，以亲水性mPEG为壳的纳米粒.纳米胶束性质主要由亲水嵌段、疏水嵌段、共聚物的分子量和两嵌段比例等因素所决定。

亲水嵌段溶于水，在水中构成胶束的外层，减少胶束之间的缔和，保持胶束的稳定性。

亲水嵌段的分子量太小，胶束的外层太薄，生成的胶束不稳定；分子量太大，分子链的水溶性太大，不利于生成壳-核的胶束结构。

疏水嵌段不溶于水，在范德华力和氢键等作用下，在水中构成胶束的固体芯核“微药库”。

无论是包合或键合，药物都能位于胶束的芯核内。

疏水嵌段的分子量决定芯核直径的大小，疏水嵌段的分子量小，形成的芯核直径小，载药量低；分子量大，形成的芯核直径大，载药量高。

但当芯核大到一定程度时，胶束的壳-核平衡将被破坏，共聚物在水中的溶解度随之降低。

碳水科技（Tanshtech）可以根据客户的需求，定制：lmPEG-PCL/PLA/PLGA聚合物纳米胶束定制,纳米胶束装载药物/荧光染料，胶束表面可饰抗体、多肽（cRGD,SP94等）、小分子、适配体等（胶束定制合成服务,纳米胶束定制,成品聚合物胶束定制,）l白蛋白纳米粒定制合成服务,白蛋白纳米粒成品合成定制l脂质纳米粒（LNP）定制合成服务，脂质纳米粒（LNP）成品合成定制，LNP阳离子脂质体载siRNA/mRNA，LNP表面可修饰抗体、多肽、小分子、适配体等l脂质体定制合成服务，装载DNA/RNA/抗体/多肽或小分子脂质体试剂，载药脂质体，阳离子脂质体，荧光脂质体l聚合物微球定制合成服务l水凝胶制剂定制l纳米囊泡成品合成定制碳水科技（Tanshtech）可以根据客户的需求，提供以下表征：lDLS（BrookhavenZetaPALS）的粒径和分布lZeta电位和移动性（BrookhavenZetaPALSlDEM透射电子显微镜(TransmissionElectronMicroscope)lcryo-EM冷冻电镜(cryo-electronmicroscopy)l胶束临界胶束浓度（CMC）l纳米粒载药率和包封效率（通过HPLC或其他分析手段分离和测定的游离药物）l证明抗体偶联上的ζ电位，nanodrop的蛋白测定l体外释放率检测l稳定性检测l细胞实验表征l动物实验表征。

两亲嵌段共聚物及其立构复合物的合成与研究

两亲嵌段共聚物及其立构复合物的合成与研究近年来，随着材料科学的发展，两亲嵌段共聚物（block copolymers）及其立构复合物（architecture composite）作为复杂功能材料的重要分支，因其特殊的结构、无色、丰富的材料属性，已成为研究热点。

两亲嵌段共聚物及其立构复合物主要由不同分子组成，一种是聚合物块(polymer block)，另一种是填料(filler)，这两种成分的组合具有特殊的性质。

本文将对两亲嵌段共聚物及其立构复合物的合成方法、结构、性质以及未来的研究方向进行讨论。

一、两亲嵌段共聚物及其立构复合物的合成两亲嵌段共聚物（block copolymer）是同溶液聚合反应（SBR）制备的一种复杂聚合物，其包含两种不同的聚合物链段，即聚合物块（polymer block）和填料（Filler），聚合物块和填料不能直接混合，需要通过共聚合反应形成新的聚合物链段来结合。

此外，由于聚合物块的表面的排列不同，可形成多种结构，包括两亲嵌段共聚物、多亲嵌段共聚物、交联嵌段共聚物、分层式嵌段共聚物和泡沫状嵌段共聚物等，这些结构具有较高的刚性和热稳定性，可以用于构筑宽筑元结构，如立构复合物（Architecture composite）。

二、两亲嵌段共聚物及其立构复合物的结构两亲嵌段共聚物及其立构复合物的结构主要是由聚合物块和填料组成的双亲嵌段共聚物（Diblock copolymer）、三亲嵌段共聚物（Triblock copolymer）、四亲嵌段共聚物（Tetra block copolymer）等不同形式的结构体系。

聚合物块通过与填料的非共聚反应而形成的立构复合物，其结构具有高的均匀性，其结构上表现为多层结构，其内部结构复杂，可带来特殊的物理和化学性能。

三、两亲嵌段共聚物及其立构复合物的性质两亲嵌段共聚物及其立构复合物具有优异的性能，包括高的机械性能、耐热性、耐腐蚀性、抗紫外线性和热稳定性等，这些性能使其可以应用于建筑材料、航空航天材料、装备制造等领域。

两亲性嵌段共聚物PS_b_PNIPAAm制备及其薄膜形貌研究

两亲性嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm制备及其薄膜形貌研究王倩1，2，李战1，2，赖舒忆1，2，汪子健1，2，冯霞1，2（1.天津工业大学材料科学与工程学院，天津300387；2.天津工业大学改性与功能纤维天津市重点实验室，天津300387）摘要：以2-溴代丙酸乙酯为引发剂，联二吡啶为配体，溴化亚铜为催化剂，进行原子转移自由基聚合（ATRP ），合成了大分子引发剂聚苯乙烯溴（PS-Br ）；又以PS-Br 引发N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm ）继续进行ATRP 聚合，得到两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PS-b-PNIPAAm ），并对产物进行红外测试、核磁分析以及凝胶渗透色谱表征；然后将PS-b-PNIPAAm/四氢呋喃溶液旋涂成膜，进行乙醇退火处理并溶胀，采用原子力显微镜（AFM ）观察溶胀条件对薄膜微相分离形貌的影响.结果表明：通过调节退火后的溶胀时间，可以得到具有孔洞结构的薄膜.关键词：原子转移自由基聚合（ATRP ）；两亲性嵌段共聚物；薄膜；微相分离中图分类号：TQ316.322文献标志码：A文章编号：1671－024X （2014）02－0011－04Synthesis of PS-b-PNIPAAm amphiphilic block copolymer andmorphology of its thin filmWANG Qian 1，2，LI Zhan 1，2，LAI Shu-yi 1，2，WANG Zi-jian 1，2，FENG Xia 1，2（1.School of Materials Science and Engineering ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ；2.Tianjin Key Laboratory of Fiber Modification and Functional Fibers ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：The polystyrene macroinitiator （polystyrene -Br ）is successfully synthesized by atom transfer radicalpolymerization （ATRP ）with 2-bromopropionic acid ethylester as functional initiator ，2，2′-bipyridyl （bpy ）as ligand ，and CuBr as catalyst.Furthermore ，a novel amphiphilic block copolymer polystyrene -b -poly （N -isopropyl acrylamide ）（PS-b-PNIPAAm ）is synthesized by ATRP with PS-Br as macroinitiator.The structure of the copolymer is characterized by FT -IR ，1H -NMR and GPC.The PS -b -PNIPAAm is dissolved in tetrahydrofuran and the thin film is prepared by spin coating.The solvent annealing and swelling process is carried out in ethanol.Atom force microscope （AFM ）is used to observe the microphase separation morphology of thin films obtained in different swelling condition.The results show that the thin film with pore structure will be obtained by adjusting the sweelling time after annealing process.Key words ：atom transfer radical polymerization ；amphiphilic block copolymer ；film ；microphase separation收稿日期：2013-11-26基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目（51303129）；天津市应用基础及前沿技术研究计划资助项目（12JCYBJC11200）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（201212011200055）第一作者：王倩（1987—），女，硕士研究生.通信作者：冯霞（1976—），女，博士，副教授，硕士生导师.E-mail ：****************.cn天津工业大学学报JOURNAL OF TIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY第33卷第2期2014年4月Vol.33No.2April 2014两亲性嵌段共聚物是由两种化学性质不同的嵌段通过化学键相连接而组成的共聚物，各嵌段之间的热力学不相容性会导致微相分离的发生，这些微相结构的存在使嵌段高分子被广泛应用于制造热塑性弹性体、高抗冲工程塑料、汽车部件、胶黏剂、添加剂、涂料等[1].近年来，研究人员针对两亲性聚合物在膜表面改性[2-3]以及制备有序多孔薄膜[4-6]等方面也进行了深层次的探索.嵌段共聚物在10~100nm 尺度范围内的微相分离引起了学者们极大的兴趣，通过改变嵌段共聚物的体积分数，可以形成精巧的、高度有序的相分天津工业大学学报第33卷离形态，比如球形[7-8]、圆柱形[9]、陀螺形.当把嵌段共聚物放在其中一种聚合物的良溶剂中，嵌段共聚物就会自组装生成胶束、薄膜或者其他的低维材料，在这种自组装过程中有了精巧孔结构的出现.嵌段共聚物薄膜微相分离行为在构建功能性超分子结构[10]、亚微米级电子或光学器件的制备[11]以及分离膜制备[12-13]方面具有重要的应用价值.N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）是一种广泛应用的温度敏感性材料，其分子结构中既含有亲水性的酰胺基团，又有疏水性的异丙基基团.这种特殊的分子结构使其在最低临界溶解温度（LCST）附近，在水溶液中存在亲疏水性的转换[14].正是由于这种温度刺激敏感性，使得NIPAAm在生物、医疗等方面具有广泛应用.因此，假如制备含有NIPAAm的两亲性共聚物并得到有序薄膜，该薄膜在微相分离和形貌性质方面必将呈现特殊的智能性.本研究首先以2-溴代丙酸乙酯为引发剂，以CuBr为催化剂，利用ATRP法合成了末端带有双键和溴原子的大分子引发剂PS-Br，并以PS-Br为引发剂，以配位能力较强的三（N，N-二甲基氨基乙基）胺（Me6TREN）为配体[15]，以CuBr为催化剂，制备了两亲性的嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm.再将合成所得到的嵌段共聚物溶解在四氢呋喃溶液中旋涂成膜并进行退火处理和溶胀，初步探讨了PS-b-PNIPAAm共聚物薄膜的分相行为及形貌.1实验部分1.1实验原料和仪器所用原料包括：苯乙烯，天津市福晨化学试剂厂产品，分析纯，使用前减压蒸馏；N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm），日本KOHJIN公司产品，在甲苯/环己烷中进行重结晶；四氢呋喃（THF），天津市科密欧化学试剂有限公司产品，使用前减压蒸馏；2-溴代丙酸乙酯，玛雅高纯度化学品；溴化亚铜（CuBr），天津市科密欧化学试剂有限公司产品，使用前精制；2，2′-联吡啶，天津市科密欧化学试剂有限公司产品；三（N，N-二甲基氨基乙基）胺（Me6TREN），实验室自制；无水乙醇，天津市北方天医化学试剂厂产品；其他试剂均为分析纯.所用仪器包括：TENSOR37型傅里叶红外光谱仪，AVANCE300Hz型核磁共振光谱仪，德国BRUK－ER公司产品；VISCOTEK270型凝胶色谱仪，英国MALVERN公司产品；STM/AFM5500型原子力显微镜，美国Agilent公司产品；KW-4A/5型匀胶机，中国科学院微电子研究所产品.1.2大分子引发剂PS-Br的合成25℃条件下，在反应瓶中分别加入一定量的单体苯乙烯（St）、催化剂CuBr、配体2，2′-联吡啶，然后加入溶剂甲苯，充入N2搅拌30min；待体系中固体完全溶解，加入引发剂2-溴代丙酸乙酯，液氮冷冻脱气3次后，在130℃油浴中反应；反应停止后，用二氯甲烷溶解聚合物，抽滤除去催化剂等杂质，在乙醇中沉淀，真空干燥得到白色粉末PS-Br.1.3嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm的合成25℃条件下，在反应瓶中分别加入PS-Br、CuBr、配体Me6TREN（配体参考文献[16]进行合成），然后加入溶剂THF，充入N2搅拌30min；待固体完全溶解，加入NIPAAm后超声溶解；液氮冷冻脱气3次后，置于65℃油浴中反应；反应停止后，用二氯甲烷溶解聚合物，抽滤除去催化剂等杂质，在乙醇中沉淀，真空干燥得到浅白色粉末.1.4嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm薄膜的制备将PS-b-PNIPAAm溶解在THF中配制质量分数2%的溶液，通过匀胶机将溶液旋涂在事先预处理过的玻璃片表面成膜.制得的薄膜真空干燥去除溶剂后置于乙醇气氛中退火处理48h，干燥后留出一片空白样对照，将另外两片分别放在乙醇中浸泡4h和30h进行溶胀，然后取出，室温下干燥，准备后续测试.1.5测试和表征（1）红外光谱：采用TENSOR37型傅里叶红外光谱仪测定PS-Br和嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm的红外光谱，测定前，将产物与KBr混合研磨后压片.（2）核磁共振光谱：室温下，以氘代氯仿（CDCl3）为溶剂，TMS为内标，分别将PS-Br与PS-b-PNIPAAm 嵌段共聚物溶解后，用AVANCE300Hz型核磁共振光谱仪对PS-Br与PS-b-PNIPAAm进行测试.（3）相对分子质量及其分布：大分子引发剂的相对分子质量及其分布在VISCOTEK270型凝胶色谱仪上测定，以聚苯乙烯为标样，THF为淋洗液，流速为1.0mL/min.（4）形貌特征：室温下大气环境中，采用STM/AFM 5500型原子力显微镜表征薄膜样品的形貌，图像使用敲击模式获得，采集“height image”，采用矩形Si3N4探针.2结果与讨论2.1ATRP法制备PS-Br和PS-b-PNIPAAm采用ATRP法制备大分子引发剂PS-Br和PS-b-PNIPAAm嵌段共聚物，合成路线如图1所示.12——第2期2.2大分子引发剂PS-Br 表征图2所示为大分子引发剂PS-Br 的红外光谱图.由图2可以看出，在3026~3091cm -1处出现了一组聚苯乙烯的特征吸收峰，归属于苯环上的C —H 伸缩振动峰；1798~1945cm -1处为苯环单取代特征峰，这说明了大分子引发剂聚苯乙烯的存在.另外，可以注意到539cm -1处存在的特征峰为C-Br 键的伸缩振动峰，因此说明大分子引发剂末端溴原子的存在.对所合成的大分子引发剂PS-Br 进行GPC 表征，得到：M n =1976，M w =3169，M w /M n =1.604.2.3两亲性嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 的表征PS-b-PNIPAAm 的红外谱图如图3所示.图3中曲线m 为PS-Br 的红外光谱图，可以看出1728cm -1处为酯基中C =O 的伸缩振动峰，1450~1600cm -1处为苯环骨架振动峰；曲线n 为PS-b-PNIPAAm 的红外谱图，在1675cm -1处出现N-异丙基丙烯酰胺中C =O 的伸缩振动峰（酰胺Ι带），以及1578cm -1处出现N-异丙基丙烯酰胺中N —H 的弯曲振动峰（酰胺Ⅱ带）.这说明第二嵌段聚N-异丙基丙烯酰胺的存在.该红外光谱初步证明嵌段共聚物已经合成.为了进一步确认两亲性嵌段共聚物的分子结构，对产物进行了1H-NMR 分析，如图4所示.由图4可以看出，δ=7.27×10-6处是溶剂CDCl 3中的质子特征峰，δ=6.46×10-6～7.06×10-6处的2个强峰a 、b 是聚苯乙烯中苯环的质子峰，在δ=1.42×10-6~1.86×10-6处的峰c 为主链—CH 2—CH —的质子峰；在δ=3.73×10-6处（d ）是与酰胺基团相连的异丙基上次亚甲基质子峰，在δ=1.18×10-6处（e ）是异丙基上—CH 3的质子特征峰.这说明得到的产物为嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm.通过对核磁谱图中苯环和NIPAAm 特征基团的面积积分，可计算得嵌段比为29∶1.2.4嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 薄膜表面形貌图5所示为将旋涂后薄膜置于乙醇中退火和溶胀后得到的AFM 照片.溶剂退火过程能够有效调节聚合物结构和表面形貌，在退火溶剂饱和蒸汽的诱导作用下达到热力学平衡，促进嵌段共聚物薄膜发生微相分离，从而形成期望的结构和形貌.从图5（a ）中可以看出，经过退火后薄膜有一定分相结构的存在，图中亮黄色薄膜表面出现了棕色的凹陷.退火过程中，乙醇饱和蒸汽渗入共聚物薄膜中，提高了分子链的运动能力，促使PS 嵌段和PNIPAAm 嵌段发生分相，由于PNIPAAm 链段很短，所以图中暗色的部分应该为PNIPAAm 嵌段，亮色的部分应该为PS 部分.分相后的薄膜在乙醇中溶胀4h 后，从图5（b ）中看到薄膜表面凹陷的数量增加并且比溶胀前的更均匀.图5（e ）可以验证溶胀过程所得到的是凹陷，溶胀4h 还不足以出现孔洞.图5（c ）所示为溶胀30h 后的薄膜形貌，较图5（b ）而言，表面凹陷20006001400波数/cm -1透射比1800160012001000800157816751728nm图3PS-Br 和PS-b-PNIPAAm 的红外光谱图Fig.3FT-IR spectrum of PS-Br and PS-b-PNIPAAm图1嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 合成路线Fig.1Synthesis route of block copolymer PS-b-PNIPAAmH 3C-CH 2-O-C-CH +n CH 2||||——O CH 3Br CH CuBr ，bpyH 3C-CH 2—O —C —C —（CH 2-CH ）—Br n |||OH CH 3H 3C CH 2-O-C-C-（CH 2CH ）-Br +m H 2C=CH n ||O H|CH 3CuBrMe 6TREN H 3C-CH 2-O-C-C-（CH 2CH ）-（C-C ）-Br ||O HHH 2mn |CH 3|C=O ||N-H HC-CH 3CH 3||C=O ||N-H HC-CH 3CH 3|图4嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 的1H-NMR 谱图Fig.41H-NMR spectra of PS-b-PNIPAAm85化学位移δ/×10-6764321ecdab !####"####$ed e CH 3H 3CCHNH C O（CH 2-CH ）（CH 2-CH ）n mbbba a C王倩，等：两亲性嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 制备及其薄膜形貌研究40005002500波数/cm -1透射比3500300020001.00.90.80.70.60.50.40.3539150010001945~179830263091图2大分子引发剂PS-Br 的红外光谱图Fig.2FT-IR spectrum of macroinitiator PS-Br13——天津工业大学学报第33卷98765432100123456879400200nm09:58:38987654321001234568797550250nm10:33:49987654321001234568794002000nm13:39:01257752002577520257257（a ）未溶胀（b ）溶胀4h （c ）溶胀30h（d ）未溶胀3D （e ）溶胀4h ，3D （f ）溶胀30h ，3D图5乙醇退火后溶胀得到薄膜的AFM 照片Fig.5AFM images and 3D images corresponded of thin filmsannealed and then swelled in ethanol在经过溶胀作用后形成了孔洞，并且数量也有所增加.退火后的薄膜浸于乙醇中，此时乙醇小分子可以透过PS 壳，对PNIPAAm 分相区进行溶胀，迫使PS 壳发生塑性形变.当再次干燥时，溶胀的PNIPAAm 塌陷，其最初占据的空间就会形成孔洞.当溶胀时间较短时，只有膜表面的PNIPAAm 会溶胀，膜内部的PNIPAAm 分相区不会发生溶胀，因此得到的只是相对均匀的凹陷；当溶胀30h 以后，膜内部的PNIPAAm 链段也得到了充分的溶胀，干燥后，溶胀的PNIPAAm 微区塌陷形成了孔洞.由此可知，通过调节退火和溶胀条件就可以得到具有孔洞结构的薄膜.这为将该薄膜应用于分离膜提供了实践支撑和依据.3结论采用原子转移自由基聚合方法制备了末端带有溴原子以及不饱和双键的PS-Br ，并以此作为大分子引发剂在THF 中引发NIPAAm 聚合进行第二步的原子转移自由基聚合反应，由红外光谱和核磁谱图证明了聚合物的分子结构.将制得的共聚物薄膜进行退火溶胀处理后，从原子力显微镜照片中可以看到所制备薄膜形成了一定的分相结构，通过调节退火后薄膜的溶胀时间，可以得到具有孔洞结构的薄膜.参考文献：[1]HOLDEN G ，LEGGE N R ，QUIRK R ，et al.Thermoplastic E －lastomers[M].2nd Ed.Cincinnati ：Hanser/Gardner Publishers ，1996：1-619.[2]JENNIFER S L ，INGO P ，ISABELLE C ，et al.Effects ofpolyether-polyamide block copolymer coating on performance and fouling of reverse osmosis membranes[J].Journal of Mem －brane Science ，2006，280（1/2）：762-770．[3]BOLONG N ，ISMAIL A F ，SALIM M R ，et al.Development and characterization of novel charged surface modification macromolecule to polyethersulfone hollow fiber membrane with polyvinylpyrrolidone and water[J].Journal of Membrane Sci －ence ，2009，331（1）：40-49.[4]WANG Y ，HE C C ，XING W H ，et al.Nanoporous metal mem －branes with bicontinuous morphology from recyclable block -copolymer templates[J].Advanced 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基于两亲性嵌段共聚物体系功能材料的制备及性能研究的开题报告

基于两亲性嵌段共聚物体系功能材料的制备及性能研究的开题报告一、研究背景及意义嵌段共聚物是一类由两个或多个不同的单体组成的高分子，具有独特的结构和性质，可用于制备各种功能材料，如纳米粒子、膜材料、超分子结构等。

所谓两亲性嵌段共聚物是指具有亲水和亲油两性特征的共聚物。

由于两亲性嵌段共聚物能将一些不相容的物质组合到一起，从而形成新的结构和性能，因此受到广泛关注。

二、研究目的本课题旨在制备一种具有两性特征的嵌段共聚物，并探究其制备条件、结构特点及其在材料科学领域中的应用。

三、研究内容和步骤1. 确定嵌段共聚物的单体组成和比例。

2. 选择合适的聚合方法，如原子转移自由基聚合法、离子聚合法等，制备两亲性嵌段共聚物。

3. 利用核磁共振、红外光谱等手段对嵌段共聚物进行结构表征。

4. 研究两亲性嵌段共聚物的表面活性、溶液性质等性能。

5. 将两亲性嵌段共聚物应用于制备功能材料，如纳米粒子、膜材料等。

6. 对新材料的性质和应用进行评价和分析。

四、研究预期成果1. 成功制备一种具有两性特征的嵌段共聚物。

2. 确定嵌段共聚物的结构特点和性能。

3. 将两亲性嵌段共聚物应用于制备功能材料，并评估其性能。

4. 探究两亲性嵌段共聚物在材料科学领域中的应用前景。

五、研究难点及解决方法1. 嵌段共聚物单体组成和比例的确定：需要考虑单体的结构、反应活性和相容性等因素，可以通过计算机模拟和实验方法进行确定。

2. 嵌段共聚物的合成条件：需要选择合适的聚合方法和反应条件，可以借鉴已有的研究成果，通过试验和优化来确定合适的合成条件。

3. 嵌段共聚物的表征方法：可以选择多种手段进行表征，如核磁共振、红外光谱等，需要根据具体的分析问题进行选择和优化。

4. 功能材料的制备方法：需要根据具体的应用需求选择合适的方法，可以通过文献综述和试验来确定最佳制备方法。