序列調(diào)控含醛基共聚物的熱誘導(dǎo)膠束化及其納米凝膠.pdf

1、具有環(huán)境響應(yīng)特性的智能納米凝膠的便捷可控制備是當(dāng)前納米材料制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。在生物體內(nèi),通過調(diào)節(jié)多肽鏈的氨基酸分子序列結(jié)構(gòu),可以簡(jiǎn)便有效地調(diào)控其鏈間作用力和鏈的折疊模式,控制其組裝成不同結(jié)構(gòu)與功能的蛋白質(zhì)。受此啟發(fā),在高分子自組裝過程中,通過調(diào)控聚合物鏈的不同分子序列結(jié)構(gòu),必將使其具有更豐富的組裝過程和更大的結(jié)構(gòu)可調(diào)性。本文通過控制水溶性大分子單體聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)和含醛基官能團(tuán)的甲基丙烯酸酯單體,3-(4-

2、甲酰苯氧基)-2-羥基甲基丙烯酸丁酯(3-(4-formyl phenoxy)-2-hydroxypropyl methacrylate,FPHPMA)的共聚物的序列結(jié)構(gòu),來調(diào)控共聚物的熱誘導(dǎo)膠束化及其智能納米凝膠。通過可見光活化室溫RAFT聚合,精確調(diào)控兩種單體在聚合物鏈上的序列分布,得到了一系列單體組成相近(~1/1)、分子序列不同、分子量分布較窄(Mw/Mn<1.15)的醛基功能化無規(guī)共聚物P(FPHPMA-ran-PEGMA)及

3、醛基功能化無規(guī)-嵌段共聚物P(FPHPMA-ran-PEGMA)-b-PFPHPMA或P(FPHPMA-ran-PEGMA)-b-PPEGMA。利用動(dòng)態(tài)激光光散射(DLS)和核磁共振氫譜(1H NMR),研究了序列結(jié)構(gòu)導(dǎo)致共聚物的熱誘導(dǎo)膠束化差異;利用己二胺和膠束內(nèi)的醛基反應(yīng),制備了pH和溫度雙重響應(yīng)的智能納米凝膠。研究發(fā)現(xiàn),調(diào)控共聚物序列從無規(guī)共聚物P(FPHPMA-ran-PEGMA)到無規(guī)-嵌段共聚物P(FPHPMA-ran-PE

4、GMA)-b-PPEGMA或P(FPHPMA-ran-PEGMA)-b-PFPHPMA,共聚物水溶液的濁點(diǎn)明顯升高,而膠束粒徑顯著減小,從幾百納米到幾十納米。更重要的是,調(diào)控共聚物序列將導(dǎo)致熱誘導(dǎo)膠束化機(jī)理由單鏈的嵌入/排出機(jī)理改變到小聚集體的融合/消散機(jī)理。同時(shí),共聚物水溶液的熱響應(yīng)滯后效應(yīng)、溶劑同位素效應(yīng)以及去水合化過程也都強(qiáng)烈地依賴于其序列結(jié)構(gòu)。這些智能納米凝膠的pH響應(yīng)特性和溫度響應(yīng)特性也因其聚合物的序列結(jié)構(gòu)不同而有明顯的差異。