《序列可調接枝共聚物及其衍生物的控制合成及性能研究》是依託蘇州大學，由趙優良擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：序列可調接枝共聚物及其衍生物的控制合成及性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙優良
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
序列調控聚合物可歸結為仿生科學在高分子設計合成中的一項重要套用。本項目將序列調控概念融入分子設計，採用grafting through和grafting from等技術控制合成多組分、多嵌段、多密度三大類含有序側連結枝共聚物及其衍生物，並研究聚合物的性能和潛在套用。主要採用苯乙烯-馬來醯亞胺交替共聚合構築接枝側鏈的交替序列，側鏈化學組成主要為聚乙二醇、生物降解型聚酯和刺激回響鏈段，側鏈序列主要為A-alt-B、A-alt-BC、AA-alt-BC、AB-alt-CD和A-alt-Bx（A、B、C、D為接枝側鏈，x為鏈段數）。考察化學組成、接枝密度、模組序列等因素對接枝共聚物物理化學性能的影響，探索它們在刺激回響型多相材料、多功能材料、多級釋放納米載體等材料領域的套用。本項目的實施將有力促進高分子合成化學的可持續性發展，同時加深對於序列規整接枝共聚物結構-性能-套用內在關係的理解。
結題摘要
序列調控聚合物能部分模仿複雜生命體系的序列結構和多重功能，並可望在智慧型生命和高分子科學之間搭建一座重要的橋樑，因此在近年來受到了廣泛關注。本項目將序列調控概念融入大分子設計，結合可控聚合和連線化學製備了多組分、多嵌段、多密度三大類含有序側連結枝共聚物及其衍生物（接枝嵌段含線型、環狀或支化型主鏈和線型、V型或星形側鏈），並考察了化學組成、接枝密度、模組序列和拓撲結構等因素對聚合物物理性能的影響。各種聚合物主要包括：（1）主鏈為苯乙烯-馬來醯亞胺交替共聚物、嵌段數為1-5的接枝共聚物及其梳狀-線型嵌段共聚物，側鏈序列主要為A-alt-BC、AB-alt-C2、AB-alt-CD和A-alt-Bx（A、B、C、D為接枝側鏈，x = 1，2，4，8）；（2）兼具線型和V型側鏈、接枝密度可調的四嵌段和六嵌段共聚物；（3）主鏈共聚單元呈交替序列或統計分布的線型和環狀接枝共聚物；（4）接枝密度和主鏈序列可調的接枝共聚物；（5）含刺激斷裂鍵或可後修飾單元的線型和支化接枝共聚物。研究結果表明，外界刺激和分子裁剪等手段對聚合物的溶液性能和聚集行為具有顯著影響，部分樣品具有獨特的微相分離行為、自組裝性能和刺激回響性，並在多相材料、多功能材料、多級釋放納米載體等方面具有一定的套用前景。特別是發現了主鏈為P(St-alt-MI)、側鏈為PNIPAM和PDMA的三嵌段接枝共聚物的聚集行為具有顯著的溫度和同位素溶劑依賴性。從室溫逐漸增加至65 oC時，聚合物水溶液只呈現一個LCST轉變，形貌為膠束和納米囊；而在重水中呈雙重LCST轉變，升溫時出現多級形貌轉變，先後為球形膠束-納米碗-囊泡-橢球形膠束-納米棒-薄膜-納米帶-纖維狀膠束和小膠束聚集體等形貌。本項目為接枝聚合物及其衍生物提供了多種普適性強的合成方法，有力促進了高分子合成化學的可持續發展，同時部分揭示了主鏈和側鏈序列、拓撲結構等因素對接枝共聚物物理性能的影響。
