【摘 要】
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高分子自组装作为一种快速有效的获得微/纳米尺度新结构、新功能材料的途径,近年来受到了越来越多的关注。刚性链-柔性链嵌段共聚物由于结构的特殊性,在分子间弱相互作用下,
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高分子自组装作为一种快速有效的获得微/纳米尺度新结构、新功能材料的途径,近年来受到了越来越多的关注。刚性链-柔性链嵌段共聚物由于结构的特殊性,在分子间弱相互作用下,能够表现出特殊的自组装结构与性质。本论文通过分子设计和化学氧化法,分被以聚乙二醇(PEG)和甲氧基封端的聚乙二醇(mPEG)为柔性嵌段、聚苯胺(PANI)为刚性嵌段合成了结构明确的PANI-PEG-PANI三嵌段共聚物以及mPEG-PANI双嵌段共聚物。通过选择适当的溶液体系,实现刚性-柔性嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装与形态控制。研究结果表明:选择合适结构、分子量的PEG改变柔性嵌段的长度,改变苯胺、氧化剂的加入量调节刚性嵌段的长度,实现了结构明确嵌段共聚物的可控合成。采用TGA手段,明确了所合成的嵌段共聚物结构式分别为m(PEG)12-(PANI)27和(PANI)98-(PEG)136-(PANI)98,且双嵌段共聚物比三嵌段共聚物更易接上刚性基元。静态激光光散射研究结果表明,在PEG的选择性溶剂DMF中,嵌段共聚物倾向于形成球形胶束,低分子量的嵌段共聚物形成的聚集体更加规则,其中胶束的大小与嵌段共聚物的分子结构、分子量等有关。双嵌段共聚物比三嵌段共聚物容易聚集,而且嵌段共聚物的分子量越低越容易聚集。分子量较大的三嵌段共聚物(PANI)98-(PEG)136-(PANI)98在PEG的选择性溶剂中存在胶束的二次聚集行为。SEM和AFM分析结果表明(PANI)98-(PEG)136-(PANI)98嵌段共聚物在选择性溶剂NMP、DMF、CHCl3和乙醇中分别自组装成球形、棒状、凹坑以及花瓣状等多种结构的胶束。胶束的形态可通过改变溶剂的类型、溶剂挥发速度、体系浓度以及外加场等因素进行调节。
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