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聚合物胶束在新材料制备和可控药物负载等方面呈现出极好的应用前景,所制备的材料性能或获得的功能深受聚合物胶束结构和行为的影响。本论文的主要工作是聚合物胶束的结构控制及其在溶液或者在聚合物基体中的行为研究。具体内容分为以下三个部分:1)低密度核的聚合物复合胶束的结构控制以及反转行为的研究。在共同溶剂氯仿中,利用四氯金酸与P4VP嵌段的络合作用诱导PS-b-P4VP(S4V)嵌段共聚物的胶束化,核磁共振(1H NMR)证明形成了以P4VP嵌段与四氯金酸的络合物为核、PS为壳的复合纳米胶束。通过透射电镜(TEM)观察到这种复合纳米胶束为球形的核壳结构。动态光散射(DLS)结果表明胶束粒子的尺寸随加入四氯金酸的比例的增大而增大。当四氯金酸与吡啶单元的摩尔比例为0.3时,P4VP嵌段与四氯金酸的络合物聚集形成核,PS嵌段形成壳层。在胶束核内还原四氯金酸,形成了将金纳米粒子包覆于核中的杂化胶束(PMGNs)。其流体力学直径在82-113nm之间;X-射线衍射(XRD)结果显示出38.36°、44.45°、64.62°、77.84°和81.86°五个Bragg衍射峰,分别对应金面心立方晶体的(111)、(200)、(220)、(311)和(222)衍射面。利用Debye-Scherrer公式估算的金纳米晶体的尺寸为13.5nm,近似于TEM观察到的尺寸(15nm)。TEM照片中同时观察到金纳米粒子周围的聚合物层,轮廓的大小与DLS结果相近。进一步的研究表明,加入盐酸使吡啶处于质子化状态对于PMGNs的稳定性至关重要。当P4VP处于质子化状态时,金纳米粒子在胶束核中是稳定的。否则,金纳米粒子将从PMGNs中释出,并形成沉淀。光散射研究表明,PMGNs具有低密度核的特征。因此,在氯仿溶剂中加入甲醇至甲醇/氯仿体积比为9/1(成为P4VP或者质子化P4VP嵌段的溶剂而PS嵌段的沉淀剂),可使PMGNs的核壳结构发生反转。1H NMR证明反转PMGNs以PS为核、质子化的P4VP(P4VPH+)/金纳米粒子为壳。其流体力学直径为269nm。在反转PMGNs中,吡啶基团的质子化对于金纳米粒子在复合胶束壳层中的稳定是不可缺少的。另外,PMGNs的反转行为依赖于它的溶液浓度以及PS-b-P4VP嵌段共聚物的结构参数。长链嵌段聚合物的反转只能在低于0.1 mg/mL的PMGNs的氯仿溶液中进行,然而,选择链长较短的聚合物,反转行为在浓度为1.0 mg/mL时即可发生。2)少数聚合物分子链组成的聚合物胶束(PMOs)的制备及其聚集/解聚集行为。在PS-b-P2VP-b-PEO三嵌段共聚物(SVE)的DMF(三个嵌段的共同溶剂)溶液中,化学交联其中的P2VP嵌段可以形成以交联的P2VP嵌段为核、以PS和PEO嵌段为壳的聚合物胶束。由于PS和PEO分子链较大的排除体积,交联反应只能在少数分子链间进行,形成PMOs。研究发现PMOs中的PS分子链的溶解能力与交联前相比发生显著改变,容易聚集形成以PMOs为基本结构单元的超胶束。PS形成超胶束的核,PEO形成壳层,而交联的P2VP嵌段(原PMOs的核)位于超胶束的核壳界面上。根据DLS结果确定超胶束形成的临界胶束浓度(CMC)在0.5~0.8%之间,比嵌段共聚物胶束的大2~3个数量级,也比Janus胶束大一个数量级。由于PMOs中数根PS分子链连接于P2VP交联核很小的面积上使其只能密集排列,考虑到熵的因素,其分子链的溶解性下降。因此在一定浓度以上发生聚集。3)核交联聚合物纳米胶束的制备、胶束在丙烯酸酯类聚合物基体中的分散以及胶束与基体界面的研究。我们通过类似于“Arm-first”的活性聚合方法制备出具有核交联的核壳结构的聚合物胶束。这种聚合物纳米粒子的结构包括线性高分子链形成的壳以及交联网络形成的核。DLS结果证明形成的纳米胶束流体力学尺寸为50nm以下。通过此类方法合成了1)以PS为壳,PtBA与PDVB的交联结构为核的胶束(PS-P(tBA-DVB))和2)以PtBA为壳,PS与PDVB的交联结构为核的胶束(PtBA-P(St-DVB))。然后用PS-P(tBA-DVB)纳米粒子与丙烯酸酯类聚合物的THF溶液混合铸膜,得到聚合物复合膜。通过SEM、TEM、DMA和固体核磁(solid 13C-NMR)检测到纳米胶束在复合膜中的均匀分散,以及纳米胶束与基体的界面情况。由于动力学原因,胶束在基体中能够均匀分散。另外,固体核磁证明50℃(高于基体但低于PS分子链玻璃化转变温度)时,复合膜中20%的PS分子链上苯环的松弛时间小于0.2s。而在PS单分子链球中只有15%苯环的松弛时间为3.9s。这表明在丙烯酸酯类聚合物/PS-P(tBA-DVB)纳米粒子复合膜中,存在一部分渗透进入基体橡胶相中的PS分子链,其比例(20%)大于胶束壳层界面的PS分子链的比例(因为后者远小于PS单分子链球中具有快松弛时间的比例(15%),这是由粒子的尺寸决定的)。TEM观察到复合膜中胶束外缘部分PS相与基体聚合物相的相互渗透,与固体核磁结果相一致。