上海大學Macromolecules：聚合誘導自組裝中，用不對稱交聯劑對蠕蟲狀嵌段共聚物進行形態學穩定性分析

【引言】

在高分子材料中，各種嵌段共聚物一直是該領域的研究熱點。其中共聚物的穩定性和形態變化，也一直是研究熱點與難點，如何快速、簡潔、有效的制備出不同形態嵌段共聚物，研究其相應的形態穩定性，以便進一步功能化和修飾，成為嵌段共聚物進一步開發利用的瓶頸。

【成果簡介】

近日，上海大學的安澤勝教授（通訊作者）課題組采用三種不同的不對稱交聯劑，研究了在聚合物誘導自組裝嵌段共聚物的原位交聯，使得都有一對具有不同反應活性的雙鍵。最終，發現4-羥芐基甲基丙烯酸甲酯的結構模仿甲基丙烯酸甲酯的結構表現出最好結果，對蠕蟲狀的形態學的影響最小。研究成果以題為“MorphologicalStabilization of Block Copolymer Worms UsingAsymmetricCross-Linkers during Polymerization-Induced Self-Assembly”發布在國際著名期刊Macromolecules上。

【圖文導讀】

圖一、材料的制備?

（a） 交聯劑的結構式；

（b） 通過RAFT溶液聚合合成PDMAEMA Macro-CTA；

（c） 通過RAFT分散聚合在原位交聯合成蠕蟲狀PDMAEMA-b-P (BnMA-co-X)。

圖二、線性和交聯蠕蟲狀聚合物動力學表征?

（a）在不同時間點下，線性PDMAEMA₂₆-b-PBnMA₈₀和不同交聯劑形成蠕蟲狀PDMAEMA₂₆-b-P(BnMA_0.97-co-X_0.03)₈₀的ln([M]₀/[M])值變化圖；

（b）在不同時間點下，線性PDMAEMA₂₆-b-PBnMA₈₀和不同交聯劑形成蠕蟲狀PDMAEMA₂₆-b-P(BnMA_0.97-co-X_0.03)₈₀的重均分子量（M_w）值變化圖。

圖三、分散聚合過程中的GPC表征?

（a）線性PDMAEMA₂₆-b-PBnMA₈₀的GPC表征；

（b）VMA交聯劑下形成蠕蟲狀PDMAEMA₂₆-b-P (BnMA_0.97-co-X_0.03)₈₀的GPC表征；

（c）AMA交聯劑下形成蠕蟲狀PDMAEMA₂₆-b-P(BnMA_0.97-co-X_0.03)₈₀的GPC表征；

（d）ABMA交聯劑下形成蠕蟲狀PDMAEMA₂₆-b-P(BnMA_0.97-co-X_0.03)₈₀的GPC表征。

圖四、不同交聯劑形成蠕蟲狀PDMAEMA₃₆-b-P(BnMA_(1-x)-co-X_x)₁₁₀的TEM圖

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圖五、蠕蟲狀聚合物的TEM圖?

（a） 二嵌段共聚物PDMAEMA₂₆-b-P(BnMA_0.97-co-ABMA_0.03)₈₀的TEM圖；

（b） 三嵌段共聚物PDMAEMA₂₆-b-P-(BnMA_0.97-co-ABMA_0.03)₈₀-b-PDMAEMA₇₂的TEM圖。

圖六、不同PH值對蠕蟲狀聚合物Zeta電位的影響

【小結】

研究了三種不同的不對稱交聯劑（VMA、AMA、ABMA）對BnMA的分散共聚作用，以制備原位交聯嵌段共聚物。在利用交聯的二嵌段共聚物作為前軀體，無形態降解，可以制備交聯三嵌段共聚物。從而提供了一種有效的方法來合成具有蠕蟲狀嵌段共聚物形態學穩定性，在不改變其蠕蟲狀形態前提下，進一步的修飾或功能化是很有可能的，有很高的潛在應用價值。

文獻鏈接：Morphological Stabilization of Block Copolymer Worms Using Asymmetric Cross-Linkers during Polymerization-Induced SelfAssembly（Macromolecules, 2018, DOI: 10.1021/acs.macromol.8b00246）

本文由材料人生物材料組小胖紙供稿，材料牛編輯整理。

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