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纳米尺度的嵌段共聚物跨尺度自组装是当今化学和材料科学的研究热点。纳米尺度相分离的多腔室材料体系在生物医药领域有着广泛的应用前景。目前,这类多腔室体系大多是通过嵌段共聚物纳米颗粒的低浓度溶液自组装制备的,高分子的链缠结通常使相分离不充分,难以形成结构完善的多腔室体系。最近发展起来的聚合诱导自组装(Polymerization-Induced Self-Assembly,PISA)可以在高浓度溶液中原位快速合成不同形貌的嵌段共聚物纳米材料,具有显著的可批量合成优势和广泛的应用前景。本论文采用本课题组前期建立的可见光引发RAFT聚合诱导自组装(visible light-initiated polymerization-induced self-assembly,Photo-PISA),通过在水介质中聚离子嵌段的静电排斥作用、在疏水微环境下的离子缔合作用,原位调控ABC三嵌段三元共聚物的二维自组装,实现了聚合物单层胶体纳米薄膜或胶体团簇化的多腔室单层纳米薄膜的制备,建立了水溶液pH、聚合物浓度和嵌段共聚序列的调控机制,从而建立了基于聚合诱导自组装的聚合物纳米薄膜多腔室化新方法。本论文首先制备了窄分布、可控性良好、各嵌段聚合度相当和质子化可调节的两种大分子链转移剂,分别为PHPMA39-b-PHisMA41-TTC(CTA-1)和PHisMA43-b-PHPMA38-TTC(CTA-2)(TTC代表三硫酯端基)。两种大分子链转移剂均具有显著的pH响应性相转变行为,溶液pH 2.5时,CTA-1和CTA-2中咪唑基团充分质子化(质子化程度为100%),分子水平溶解,可以实现后续在水介质中聚离子嵌段的静电排斥作用的探究。当溶液pH 7.3时,CTA-1和CTA-2中咪唑基团质子化程度降低为10%,自组装形成带少量电荷的球形胶束,可以实现后续疏水离子缔合作用的探究。基于以上研究基础,调节介质的pH 2.5,大分子链转移剂在水溶液中完全质子化并分子水平溶解,在此基础上建立静电排斥作用调控的聚合诱导自组装方法。在相关的研究中,运用单一的成核嵌段成功制备了聚合物单层胶体纳米薄膜,说明静电排斥作用诱导了纳米膜的区域的划分。由于聚合物的氢键缔合能力随着PDAAM嵌段的增加而增强,因此所形成膜的粗糙程度和厚度,随着PDAAM成核嵌段的聚合度增加而提高,并且组成膜的基本球形分区单元的粒径也随之增大。高固含量可以增强体系静电排斥作用力,从而得到较为致密的超胶体膜。用CTA-1制备的超胶体膜较CTA-2体系致密,说明改变嵌段聚合物的序列也可以调节体系静电排斥作用力的强度。借助大分子链转移剂的pH相转变行为,pH 7.3时大分子链转移剂在介质中部分质子化(10%)并胶束化。在此基础上,建立离子缔合作用调控的聚合诱导自组装的方法,制备了胶体团簇化多腔室纳米薄膜。进一步研究发现随着PDAAM嵌段聚合度增加组装体出现无规聚集。同时无规聚集体在CTA-1体系较CTA-2出现在更短的成核嵌段中,表明成核嵌段聚合度增加和反应端基的位置改变,增强了聚合过程中的疏水环境下的离子缔合作用,改变内层核层结构同时增强球形粒子的团簇化。综上所述,成功建立了静电排斥作用调控和离子缔合作用调控的聚合诱导自组装方法。实现了聚合物单层胶体纳米薄膜和胶体团簇化的多腔室单层纳米薄膜的制备。建立了水溶液pH、成核嵌段聚合度、聚合物浓度和嵌段共聚序列的调控机制。实现对聚合物单层胶体纳米薄膜的厚度、致密性、粗糙度和孔隙率的调控,以及胶体团簇化的多腔室单层纳米薄膜厚度和结构的调控。提供了聚合物纳米薄膜多腔室化的聚合诱导自组装新方法。