高分子膠束的單分子力譜研究.pdf

1、高分子膠束以其特殊的性質(zhì)與廣泛的應(yīng)用前景而得到了大量科研工作者的關(guān)注。為了高分子膠束能夠得到更好的應(yīng)用，高分子膠束的凝聚機(jī)理的研究顯得尤為重要。但目前，由于研究方法有限，而且膠束具有不穩(wěn)定的性質(zhì)，未能直接測出膠束凝聚力的大小。在本文中，利用單分子力譜(SMFS)來直接測量聚苯乙烯-b-聚N-（丙烯酰氧）吡咯烷酮(PS-b-PNAP)膠束凝聚力的大小。SMFS由于其力測量時極高的靈敏度，可使其能夠完美的應(yīng)用于膠束的研究當(dāng)中。
　　實

2、驗通過組成膠束的嵌段共聚物的單分子研究，來得到嵌段共聚物中疏水段的疏水作用力大小。另外通過將膠束中的共聚物單分子拉離高分子膠束，來測得膠束凝聚力的大小。對比這兩種作用力，來分析膠束的凝聚機(jī)理。通過實驗可知，嵌段共聚物的疏水作用力為85pN左右，而膠束的凝聚力為66pN，故膠束的凝聚力并不等同于其疏水段的疏水作用力。由膠束的兩親性決定，其凝聚力是由疏水段聚苯乙烯(PS)的疏水力占主導(dǎo)，同時存在由親水段聚-N-（丙烯酰氧）吡咯烷酮(PNAP

3、)產(chǎn)生的水合作用力，故力值小于疏水力，并且兩者均不受實驗基底與拉伸速率的影響。
　　但存在一種特殊的基底—PS薄膜基底，膠束吸附其上時，受到的吸附力會大于一般實驗基底。根據(jù)文獻(xiàn)和對實驗數(shù)據(jù)的分析，我們認(rèn)為這是由于薄膜基底表面的活動分子與共聚物中PS段的纏結(jié)作用破壞了膠束結(jié)構(gòu)，使得共聚物分子呈單層分子平鋪于基底上。此時實驗所得的力值即為共聚物分子吸附在薄膜基底上時所受到的粘附力，力值在100pN左右，大于膠束的凝聚力66pN。這一結(jié)