《吡咯烷酮類新型兩親嵌段共聚物的合成和溶液聚集行為》是依託武漢大學，由董金鳳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：吡咯烷酮類新型兩親嵌段共聚物的合成和溶液聚集行為
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董金鳳
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
烷基吡咯烷酮是一類性能非常優良的溶劑，以乙基吡咯烷酮為基本結構單元的聚合物PVP作為優良的分散劑在水相和非水相分散體系中都有不可替代的作用。然而，以吡咯烷酮為嵌段的兩親嵌段共聚物卻很少見。本項目設計合成四種不同系列的以聚1-(2-乙基-2-吡咯烷酮)甲基丙烯酸酯（PNMP）為基礎的新型兩親性嵌段共聚物。系統研究親水和親油段的長度、嵌段比以及有機溶劑、溫度、電介質等環境因素的改變對聚合物溶液自組裝行為的影響，為開發環境回響性兩親分子提供數據。同時，探索新型兩親性嵌段共聚物在不同有機溶劑中自發形成有序聚集體的可能性，擴展兩親分子在有機溶劑中自組裝行為的研究；開發出能夠在極性有機溶劑中形成穩定有序聚集體結構的新型體系，為在有機溶劑中實現兩親分子的膜板功能及有機納米材料的形貌控制提供基礎。
結題摘要
烷基吡咯烷酮是一類性能非常優良的溶劑，以乙基吡咯烷酮為基本結構單元的聚合物 PVP 作為優良的分散劑在水相和非水相分散體系中都有不可替代的作用。然而，以吡咯烷酮為嵌段的兩親嵌段共聚物卻很少見。本項目設計合成四種不同系列的以聚 1-(2-乙基-2-吡咯烷酮)甲基丙烯酸酯（PNMP）為基礎的新型兩親性嵌段共聚物。系統研究親水和親油段的長度、嵌段比以及有機溶劑、溫度、電介質等環境因素的改變對聚合物溶液自組裝行為的影響，為開發環境回響性兩親分子提供數據。同時，探索新型兩親性嵌段共聚物在不同有機溶劑中自發形成有序聚集體的可能性，擴展兩親分子在有機溶劑中自組裝行為的研究；開發出能夠在極性有機溶劑中形成穩定有序聚集體結構的新型體系，為在有機溶劑中實現兩親分子的膜板功能及有機納米材料的形貌控制提供基礎。 研究結果表明：（1）PNMP均聚物雖然親水，但做為嵌段共聚物的親水片段時親水性較弱，因此與常用的PMMA、PMAA、PLMA類形成的嵌段共聚物親水性都較弱，該類嵌段共聚物獨特的親水親油性質在水、極性有機溶劑和油中都表現出了非常豐富的相行為，其中有的現象是首次發現；（2）在極性有機溶劑異丙醇中發現了膠束網路結構凝膠，這與常見的纖維狀有機凝膠是完全不同的；（3）在正十二烷中所形成的球形膠束、蠕蟲狀膠束以及囊泡具備穩定Pickering乳液的能力，這些自組裝體在油-水界面呈現重新組裝的現象，對該現象的解釋正在研究中；（4）該類聚合物具有優異的膜板功能，因為聚合物具備pH回響性，可以實現在水溶液中用pH調控納米金和羥基磷灰石的形貌。總之，通過該項目的研究，我們開發了四大類基於吡咯烷酮的兩親性嵌段共聚物，構建了它們在不同溶劑環境下的相行為。探索了在非水條件下聚合度誘導、pH誘導、濃度誘導和熱誘導的囊泡-膠束轉變機理；探索了分子內和分子間相互作用對大分子聚集體結構的影響；豐富了兩親性聚合物溶液聚集行為的理論知識。同時，初步開發出熱敏感的有機凝膠體系、Pichering乳液體系及對金納米形貌和羥基磷灰石生長的控制體系，為該類嵌段共聚物在生物膜模擬體系、藥物控制釋放和納米材料的形貌控制等領域的套用提供了科學證據。
