《超重力條件下兩嵌段高分子自組裝行為的研究》是依託北京化工大學，由石峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超重力條件下兩嵌段高分子自組裝行為的研究
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：石峰
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目首次將超重力技術引入高分子自組裝體系中，利用超重力機內高強高速微觀混合的特點，使含有兩親性嵌段高分子具有高度微細化特徵，並以微小液滴均勻地分散於水體介質中，著重研究超重力製備過程中的轉速、兩相組成（比例）以及體系的溫度等條件，從而調控所製備的高分子膠束的形狀和尺寸。該項研究不僅能夠豐富超分子聚集體的組裝方法和功能，促進高分子膠束在藥物和基因載體材料方面的套用，推進分子自組裝的研究由平衡態自組裝和靜態自組裝向動態自組裝和非平衡態自組裝的邁進，促進高分子化學與物理、超分子科學和納米技術相結合，為發展界面化學和表面分子工程學提供新思路和新材料。
結題摘要
本項目首次將超重力技術引入高分子自組裝體系中，按照項目申請時制定的計畫詳細研究了超重力製備過程中的轉速、兩相組成（比例）以及體系的溫度等條件，對所製備的高分子膠束的形狀和尺寸的影響。我們研究了生物相容的嵌段共聚物PEG-PLA體系和嵌段共聚物PS-PAA體系，分別考察了它們在超重力條件和常規條件下的膠束化行為。結果表明超重力法不僅可以實現這兩種嵌段共聚物膠束的製備，而且與常規方法相比，超重力法具有製備速度快，製得的膠束粒徑相對較小，粒徑分布較為均一的優點。進一步我們考察了常規方法製備的高分子嵌段共聚物PEG-PLA聚集體溶液在超重力場中的變化行為，發現粒徑約數百納米的高分子聚集體，其粒徑隨著超重力處理時間的增長呈現先增大後減小的變化趨勢，且隨著轉速增加，上述變化趨勢中由增大轉變為減小所需要的時間更短，最終樣品的粒徑更為均勻。目前，我們套用超重力和超聲等化工過程強化技術都實現了聚合物多層膜的快速、均勻組裝，發展了快速構築聚合物多層膜的新方法，達到了我們預期的目標。此外，我們在針對介觀尺度回響性構築基元的製備、可控運動、組裝及多層膜的穩定化套用等方面開展了全面的研究，取得了一系列的成果，通過後滲透雙官能團小分子交聯劑的光交聯特性，實現了弱聚電解質在極端條件下的穩定，以及分子印跡多層膜的製備；實現了智慧型器件熱回響性的上浮-下潛，在此基礎上完成了在外加磁場的作用下，該功能集成系統對水下及水面油污的定向清除；我們還完成了對酸鹼回響性的可在水面開-停運動的智慧型器件的製備，以及可以在單一pH值刺激下順次發生超親水-超疏水-超親水的浸潤性質轉變的智慧型表面的製備；此外，我們課題組在超疏水表面減阻方面進行了系統的研究，發展了簡便溫和的超疏水塗層的製備方法，實現了自帶動力的模型船體的超疏水減阻，0.46 m/S的速度時減阻效率可達38.5%。這些方面的研究不僅能夠豐富超分子聚集體的組裝方法和功能，推進分子自組裝的研究由平衡態自組裝和靜態自組裝向動態自組裝和非平衡態自組裝的邁進，而且也將促進高分子化學與物理、超分子科學和納米技術相結合，為發展界面化學和表面分子工程學提供新思路和新材料，且有望實現多層次、多組分功能體的構築。
