PS-b-PEO反相膠束制備及形貌研究.pdf

1、兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中能自組裝形成膠束，嵌段共聚物膠束具有良好的熱力學(xué)穩(wěn)定性和形貌的多樣性，可以通過非常簡便的方法調(diào)控形貌與結(jié)構(gòu)，應(yīng)用到藥物控制釋放、無機納米粒子制備、乳化和分離等多個領(lǐng)域。對嵌段共聚物膠束形成機理、形貌轉(zhuǎn)化途徑及控制因素的研究成為近二十年來嵌段共聚物自組裝研究的熱點。本文以PS-b-PEO為對象展開研究工作，希望通過簡單高效的手段獲得PS-b-PEO在有機溶劑中的反相膠束，研究溶液組成和溫度對反相膠束形貌的影響

2、，探索膠束形貌轉(zhuǎn)變過程中的動力。
　　 論文以PS164-b-PEO827為原料，1，4-二氧六環(huán)為共溶劑，環(huán)己烷為不良溶劑，以向PS164-b-PEO827/1，4-二氧六環(huán)溶液中滴加環(huán)己烷制備了以PEO為內(nèi)核、PS為殼的反相膠束，觀察到穩(wěn)定的球狀、棒狀和盤狀膠束。討論了不良溶劑濃度對膠束形貌的影響，根據(jù)膠束發(fā)生形貌轉(zhuǎn)化時的溶液組成，確定了特定形態(tài)膠束穩(wěn)定存在和發(fā)生轉(zhuǎn)變的不良溶劑濃度范圍，構(gòu)筑不同聚合物濃度和環(huán)己烷重量分數(shù)下膠

3、束形貌的相圖，并在實驗中觀察到熱力學(xué)主導(dǎo)的膠束形貌轉(zhuǎn)變的可逆性。初步討論不良溶劑添加過程中PS164-b-PEO827聚集方式和能量變化，提出膠束自由能驅(qū)動的形貌演化的路徑。
　　 考察了各種形態(tài)的PS164-b-PEO827嵌段共聚物膠束不溶鏈段的伸展程度、不溶鏈段與溶液間的表面張力和比表面積以及可溶鏈段間的相互排斥作用。計算了膠束三種自由能及總自由能的大小，證明了熱力學(xué)因素在膠束形貌轉(zhuǎn)變過程中起決定性作用，同時解釋了混合膠束

4、形成的原因。通過比較三種自由能對體系總自由能及總自由能減小的貢獻，發(fā)現(xiàn)PS164-b-PEO827在1，4-二氧六環(huán)/環(huán)己烷體系中的膠束形貌的改變是膠束界面能和膠束殼的自由能減小相互競爭的結(jié)果。
　　 考察了膠束溶液在降溫過程中發(fā)生的形貌轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)溫度降低過程中膠束發(fā)生由球狀到棒狀再到囊泡的演化。通過比較含有不同環(huán)己烷重量分數(shù)的膠束溶液在降溫過程中的轉(zhuǎn)變行為，發(fā)現(xiàn)了溫度降低時可溶鏈段間的相互排斥減小；并根據(jù)降溫過程中膠束形貌的轉(zhuǎn)