多重驅動嵌段共聚物水相自組裝納米膠囊的形成機理

《多重驅動嵌段共聚物水相自組裝納米膠囊的形成機理》是依託華南理工大學，由胡劍青擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：多重驅動嵌段共聚物水相自組裝納米膠囊的形成機理
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：胡劍青
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

本項目探索一種嵌段共聚物膠囊化的新途徑：以嵌段離聚體為親水組分，質子受體型預聚物為疏水組分，通過兩種分子鏈間的可控氫鍵、疏水締合作用在水相組裝得到疏水功能分子的納米膠囊。通過FTIR、1H-NMR、DSC和MALDI-TOF-MS等表征嵌段離聚體結構。採用粘度法、螢光探針技術、SEM，研究嵌段離聚體和氫鍵接枝共聚物（ 嵌段離聚體－質子受體型預聚物）在共溶劑中的聚集行為，結合基團貢獻法估算三維溶解度參數，獲得氫鍵接枝共聚物氫鍵控制的途徑。採用SLS、DLS、TEM研究嵌段離聚體和氫鍵接枝共聚物 疏水締合水相組裝納米膠囊的過程，得到可控氫鍵與納米膠囊粒徑的關係。在常溫組裝納米膠囊基礎上，控制溫度引發氫鍵接枝共聚物中異氰酸酯基與羥基反應，用螢光探針技術、SLS、DLS、TEM、AFM跟蹤氫鍵接枝共聚物組裝納米膠囊的層間交聯和穩定性。本研究為高分子自組裝納米膠囊提供了新思路。

結題摘要

以PEG/IPDI/DMPA為共聚單體，DBTL為引發劑，採用逐步加聚的方式在溶液中聚合製備嵌段共聚物，後加入中和劑（有機胺），得到嵌段離聚體。以嵌段離聚體為親水組分、DCOIT為疏水組分，在水相界面上組裝得到疏水功能有機分子DCOIT納米膠囊。 通過FT-IR、1H-NMR、GPC、粒徑、表面張力、DSC和TEM等表征嵌段離聚體的結構。FT-IR分析證實，合成獲得了預期的聚氨酯結構嵌段離聚體；GPC分子量測定結果，隨著[NCO]/[OH]比值的增大，嵌段離聚體的分子量均呈減小的趨勢；粒徑分析表明，其粒徑大小和分布符合納米尺度範圍；DSC分析證明，離聚體分子鏈段是由硬段和軟段兩相組成的嵌段共聚物；經TEM觀察，嵌段離聚體在水溶液中呈現出較為規整的球形粒子狀態。 通過粒徑、比濃粘度、旋轉粘度、電導率和臨界聚沉濃度，研究嵌段離聚體在水相中的溶液行為。嵌段離聚體的粒徑都在200 nm左右；比濃粘度大多數都在1 min以內；嵌段離聚體是剪下變稀的，旋轉粘度是轉子在40 rpm條件下測得的；隨PEG分子量增大，嵌段離聚體的臨界聚沉值Cc.c減小。採用紫外可見分光光度法研究納米膠囊的釋放行為。紫外可見分光光度法的研究表明，納米膠囊具有一定的緩釋功能。 前期的研究中，探索了通過懸浮聚合法、復相乳液法和界面聚合法製備微膠囊，並對微膠囊的形成機理和結構進行表征，這些研究也為進行嵌段離聚體水相自組裝納米膠囊形成機理研究打下良好的基礎。 通過本基金項目的研究，培養已畢業碩士生1名，項目承擔者也在該項目研究過程中由講師晉升為副教授。目前，還有1名碩士生在從事本項目的後續研究。參加學術會議2次，發表論文9篇，其中SCI收錄論文1篇，EI收錄論文6篇，中文核心刊物2篇。申請發明專利1項。