pH响应型含氟三亲性嵌段共聚物的合成及其自组装研究

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氟元素特殊的化学性质会增加三亲性共聚物自组装胶束结构的多样性,同时pH响应基团的引入,更增加了整个自组装体系影响因素的复杂程度。本文使用RAFT聚合反应,合成了两种嵌段序列不同的三亲性嵌段共聚物,并研究了溶剂、水含量、不同pH条件等对其自组装形貌结构和尺寸的影响。  (1)以甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)、全氟辛基乙基酯(FA)为亲水、亲油、亲氟单元,通过三步连续的RAFT聚合和一步酸解反应,合成了共聚物PEHMA-b-PMAA-b-PFA和PMAA-b-PEHMA-b-PFA。并使用1H NMR、FT-IR、氟元素分析、GPC对共聚物的结构进行了表征分析。  (2)在DMF/H2O体系中,随着水含量的增加,PEAF自组装胶束形貌依次从多隔室的棒状结构转变为球形和棒状混合,最终为球形结构;而PAEF会从相同的多隔室棒状结构聚集形成一种尺寸较大的树枝状聚集体。分析认为,溶剂与聚合物之间的相互作用及成核嵌段的界面张力在其形貌转变过程中起了很大的作用。  (3)不同pH条件下,由于亲水壳PMAA的质子化和去质子化作用,胶束在酸性条件下尺寸会减小,碱性条件下尺寸会增大;此外,在碱性条件下PEAF会形成一种具有相分离核结构的球形胶束聚集体,而PAEF会形成规整的核-壳-冠结构的胶束聚集体。
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