论文部分内容阅读
刺激响应性高分子材料可以对外界刺激如热、光、pH、机械等产生明显的响应。近年来,它在日常生活和工业生产的各个领域有着广泛的应用前景。其中,光由于具有远程操控、无污染的特点受到了广泛的关注。在光响应性高分子材料中,偶氮苯的分子由于其具有光致顺反异构化特性而常常被引入其中:在固相体系中,含有偶氮苯的交联液晶高分子可以发生光致形变;在液相体系中,含有偶氮苯的两亲性嵌段共聚物形成的自组装聚集体具有光响应行为。论文中,在固相体系中,用复制模塑法制作了含有偶氮苯的交联液晶高分子的微结构,包括微阵列结构和反蛋白石结构。其中,微阵列结构的柱状结构在紫外光照射下由于偶氮苯的光致顺反异构化反应而会产生光致形变,进而会导致微阵列结构规整度的下降。由于其周期在1μm附近,微阵列结构对附近波长的光产生的反射光会由于相互干涉增强进而产生反射峰,并且反射峰的强度在紫外光/可见光照射下能发生可逆的“开关”变化。其中反射峰的位置可以通过调整入射光的入射角来实现,“开关”变化的时间可以通过调整照射光的光强来进行控制。因此,这种微阵列结构在光控微执行器等方面有着潜在的应用前景。而反蛋白石结构在紫外光照射下,含偶氮的交联液晶高分子材料会发生光致形变,造成结构规整度的下降以及材料在反蛋白石结构中占有的体积分数的变化,因此引起光子禁带反射峰的下降和蓝移;而在可见光照射后,由于液晶分子并未高度取向,光致形变的恢复会朝着各个方向进行,反蛋白石结构无法恢复到最初的状态,光子禁带的反射峰也不能恢复。论文中,对液相体系中,通过原子转移自由基聚合(ATRP)的方法合成了含偶氮二苯乙炔基团的两亲性嵌段共聚物PEO-b-PMA9ABT,发现其能在405nm和530nm可见光照射下发生可逆的光致顺反化异构反应。通过共溶剂THF加水法制备了PEO-b-PMA9ABT的聚集体,TEM观测发现聚集体的形貌为球状胶束,在405nm可见光照射下,球状胶束变为不规则胶束,胶束的尺寸有所减小,并且发生聚集;而在530nm可见光照射后,聚集体的形貌又恢复到分散的球状胶束,并且胶束的尺寸也能恢复。当将尼罗红包覆入胶束中后,可以实现可见光下对尼罗红的控制释放。因此这种对可见光响应的聚集体在包覆物控释等方面有着潜在的应用。