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高分子自组装

成员:赖文德、黄金、任蓉、汤雨霖

许雪飞、周文涛

日录1概念

应用

CONTENTS

2

景

3方法

自20世纪90年代起,大分子自组装就引起了国际学术界

广泛的研究兴趣。除了嵌段共聚物外,人们陆续发现均

聚物、齐聚物、离聚物、无规共聚物及接枝共聚物等都

可作为“组装单元,在一定条件下,通过各种弱相互作

用(疏水、氢键、静电作用力等),自发形成形体多样

的超分子有序结构。

目录页

RTTWO

原理

(双亲性嵌段共聚物自组装)

原理

表面活性剂

H(CH2-CH2FIo-COOH

Bu-CH2-PHb9p--CH-H

双亲性嵌段共聚物:

21小分子表面活性剂和双亲性嵌段共聚物的关系

双亲性嵌段共聚物可被认为是放大了的小分子表面活性

剂。将疏水链和亲水基的尺寸增大亻2个数量级可得到嵌段

共聚物。

原理

嵌段共聚物的自组装

在选择性溶剂中,嵌段共聚物的亲水、疏水两部分链段存在相

互作用和溶解性差异,嵌段共聚物在特定条件下会自发进行有序

列(其行为和小分子表面活性剂类似),这个过程叫嵌段共聚物的

自组装。

最简单的情况是形成球形胶束状聚集体,胶束內由疏水链段组

成,亲水链段以溶剂化形势在核周围形成壳层(见图22),以维

持胶束的稳定性。

原理

0hydrophilichead

hydrophobictail

H2O

interfacialself-

classicalsurfactant

solidsubstrate

22两亲性嵌段共聚物自组装形成胶束

原理

单链如何聚集成单个球形结构?

●临界胶束浓度

●形态转变热力学问题

●控制聚集体形态的因素

●转变过程的动力学

原理

临界胶束浓度

两嵌段共聚物的聚集只有在特定溶度以上才会发生,此浓度为临界

胶束浓度

那么什么会影响临界胶束浓度?(链段长度

两嵌段共聚物中不溶链段与水不相溶,其相对分子质量越高(可溶

链段保持不变),临界胶束浓度越低。但不溶链段以共价键与可溶链段

相连,不溶链段聚集时,可溶链段阻止了沉淀的发生(溶剂化),因此

胶束化过程取代了沉淀过程。