基于两亲性嵌段共聚物体系功能材料的制备及性能研究.docx

基于两亲性嵌段共聚物体系功能材料的制备及性能研究
引言：
两亲性嵌段共聚物作为一种特殊的聚合物材料，在材料领域中具有独特的结构和性质。这种材料由两种不同性质的单体构成，并且能够自组装形成纳米级别的结构，同时还能响应外部环境的变化，表现出了许多优异的性质，如抗水性、生物相容性等，因此引起了广泛的关注。本文主要介绍两亲性嵌段共聚物体系功能材料的制备及其性能研究，以期为该领域的研究提供帮助。
正文：
一、两亲性嵌段共聚物的构成与结构
两亲性嵌段共聚物是由两种不同的亲疏水性单体构成的。它们通过共聚合形成的体系中存在两种不同的相。其中，亲水单体通常是含有羟基、羧基等官能组团的单体，而疏水单体则常常含有苯环、烷基、氟碳基等。在溶液中或在固相中，这样的两种单体会分别聚合成正规有序结构，形成一个类似于蚂蚁桥的结构特征，这样的特征会影响到体系的水溶性和溶剂溶解性。
二、两亲性嵌段共聚物的制备
由于两亲性嵌段共聚物的独特结构，其制备方法也相对复杂，常用的方法包括溶液共聚法、聚合物后修饰法、接枝共聚法等。最常用的是溶液共聚法，它可以获得高度定向和有规律排列的多种纳米结构。其中，溶剂种类可能会影响共聚物的分子结构，如水相体系可能导致内剂聚合物中的疏水单元相互作用变弱，这里主要我们将详细介绍溶液共聚法。
（1）溶液共聚法
溶液共聚法是将两种不同的单体溶解在共同的溶剂中，在所得到的混合物中反应，得到两亲性嵌段共聚物的方法。
（a）以聚甲基丙烯酸酐（MAn）和N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为例进行叙述。
1.选择适当的溶剂，如二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）等，将其中各单体分别溶解在一定比例的溶剂中，形成单体溶液，其中需注意到单体之间的相溶性差异。
2.按照聚合物质量比，投入两个单体的遏制剂。通常多采用温和聚合反应，如自由基出发体系或离子出发体系等。
3.进行溶液共聚合反应，通过增加反应温度等方式促进聚合。
4.分离和纯化产物，清洗去除余胶及反应副产物等。
（b）同理，可以实现其它两种单体的溶液共聚法实验。
三、两亲性嵌段共聚物的应用
很多具有两亲性嵌段共聚物的体系具有一些特自己有的特性，具体应用如下：
（1）生物医药领域：防菌、载体、药物跨膜传递。
（2）环境领域：净化水体，表面改性材料等。
（3）高分子电解质材料领域：充e锂电池电解质，氢燃料电池电解质。
（4）化妆品领域：表面改性、护肤。
四、两亲性嵌段共聚物的性能研究
根据两亲性嵌段共聚物的属性，在制备与应用时，需对其结构、物性进行研究。
（1）结构研究：通过不同的实验手段如DSC、TGA、XRD、TEM、AFM等手段对其结构进行表征。
（2）性质研究：通过测定不同性质的数据来系统地研究其性质，比如表面对水的亲疏性、抗菌性能、压缩-伸展回复性、硬度、力学性能等。
结论：
可见，两亲性嵌段共聚物的制备及性质研究已经成为聚合物学科研究的热点之一，某些体系也取得了较为显著的成果。同时，在实际应用领域中，这些功能材料也具有较为广泛的应用前景，对于现代化工、生物医药、新材料等行业都有很大的贡献。