嵌段共聚物--结构表征
苯乙烯单元的苯环伸缩振动:1601, 1492, 1452 和1404 cm-1
到丁二烯与苯乙烯嵌段共聚物的特征峰 :541cm-1
分析结果初步表明, 共聚物是由富含顺 -1, 4 结构的聚丁二烯链段与聚苯乙烯 链段组成, 是一种高顺式丁二烯 -苯乙 烯嵌段共聚物。
嵌段共聚物--结构表征
星形嵌段共聚物的合成:双官能化可聚合单体法
接枝嵌段共聚物的合成:
嵌段共聚物—合成
三步加料工艺制备苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物
第一步:苯乙烯嵌段的聚合
嵌段共聚物—合成
第二步:异戊二烯嵌段聚合
第三步:苯乙烯第三嵌段聚合
黄基传等.苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的合成方法:中国, C08F297/00. 1998-03-11
嵌段共聚物--结构表征
结构表征
是否是设 计合成的 嵌段共聚 物
测定 分子 结构 测定序 列结构 和纯度 超分 子结 构
嵌段共聚物--结构表征
常用于分子结构及组成测定的方法 为:NMR、IR、UV 分子量和分子量分布:膜渗透压测 定法、气相渗透压法、静态光散射、 动态光散射法、排阻色谱法 分子尺寸大小测定:静态光散射、 动态光散射、小角中子散射法、稀 溶液粘度测定法
四种结构单元:为顺 -1, 4 -丁二 烯( C)、 反 -1, 4 -丁二烯( T ) 、 1, 2 -结构( V) 和苯乙烯( S) 单元 顺-1,4结构的特征吸收峰:5.39 1,2-结构的特征吸收峰:4.98 无反-1,4结构特征吸收峰 D为7107 和6156 处观测到的特征 吸收峰的面积积分比为 3:2 判定该共聚物是由高顺式聚丁二烯 链段和聚苯乙烯链段组成
性质:溶解性, 溶胀性,凝胶化, 相变,黏弹性, 力学强度,通透 性 生物化学性质: 毒性,生物相容 性,生物化学活 性,可降解性
嵌段共聚物—性质
在溶液中的自组装
自组装
本体自组装
嵌段共聚物—性质
在溶液中的自组装:是一个胶束化过程。胶束化形成胶束和泡囊等结构。 根本原因:嵌段共聚物中不同嵌段之间的不相容性。 CMC:嵌段共聚物的聚集只有在特定浓度上才会发生,这个浓度就是临界胶束 浓度(CMC)。在可溶性链段相对分子质量不变的条件下,不溶性链段的相对 分子质量越大,临界胶束浓度越低。
嵌段共聚物—分类
根据拓扑结构不同分类 线型:AB嵌段、ABA嵌段、ABC三嵌段、ABCD四嵌段、 ABABA五嵌段等
嵌段共聚物—分类
非线型:星型(star)、梳型(comb)、树枝型(dendritic)、 环型(ring)、H型、交联网状等。
嵌段共聚物—性质
性质和性能
物理性能:热 性能、加工性 能、力学性能、 光学性能、耐 化学性、透过 性能、共混性 能
嵌段共聚物--结构表征
δ =27.43,对应于CC1C 和CC4C 碳链,表 明聚丁二烯段主要含顺-1,4结构,顺-
1,4结构的丁二烯单元相互连接。
δ =40.35,43.7,对应于SSS 结构,证 明聚苯乙烯链段的存在。 δ =25.21,对应于CS 结构,表明苯乙 烯单元与顺 -1, 4丁二烯单元连接。
嵌段共聚物--结构表征
一种苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的结构表征
共聚物的微观结构与序列分布
共聚物组成
共聚物的超分子结构
朱寒等,北京化工大学学报,2004
嵌段共聚物--结构表征
丁二烯双键的伸缩振动:1655பைடு நூலகம்cm-1 顺 -1, 4 结构特征峰:745 cm-1 反 -1, 4 结构特征峰:968 cm-1 1, 2 -结构特征峰:909 cm-1
嵌段共聚物的纯化: Fractionation (分级法):用于分离不相同的高分子聚合物,是利用 聚合物的分子量和化学组成不同进行分离。 Batch Fractionation(批分级法) Column Elution Fractionation(柱洗脱分离法)
Preparative Size Exclusion Chromatography(体积排除色谱法)
嵌段共聚物及其在药 物中的应用
牟丽秋 127211037
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主要内容
嵌段共聚物概述
分类 性质 合成 结构表征
在药剂学中的应用研究进展
嵌段共聚物—分类
共聚物:共聚物指由两种或两种以上结构重复单元构成的聚合物。 根据单元结构位置不同分为四类。
嵌段共聚物—分类
嵌段共聚物:嵌段共聚物是由在化学上不相同,而以末端相连的链段 所组成的大分子。 分类:按单体种类不同分类
体系会自组装为四种热力学上稳定的、周期有序的微相形态:层状相、Gyroid 、柱状相和球状相。
嵌段共聚物—性质
总聚合度N
强分凝理论 弱分凝理论 自洽场理论
影响微相分离 的因素
AB嵌段间的 FloryHuggins相 互作用参数, 通常与温度 成反比
A单体的体 积分数f
参数 χ
嵌段共聚物—合成
胶束
packing parameter
嵌段共聚物—性质
微相分离:在本体状态下,嵌段共聚物分子链中不同嵌段由于热力学因素易 导致发生相分离,由于嵌段之间是以共价键连接的,故这种相分离只能发生
特 在微观的链尺度上,即形成微相分离(Microphase Separation) 性
链段不相容引起微相分离
嵌段共聚物类型 AB型
合成方法 基于顺序加料的阴离子聚合法 基于顺序加料的阳离子聚合法 基于顺序加料的自由基聚合法 基于顺序加料的阴离子聚合法 活性链偶联法 双官能度引发剂法(阳离子/阴离子) 双官能度引发剂与两步加料法相结合的 自由基聚合法 基于三步加料的聚合法
ABA型
ABC型
星形嵌段共聚物的合成:连接剂法
嵌段共聚物的合成方法:
活性聚合法: 活性阴离子聚合法(基于顺序加料的活性阴离子聚合法,活性链偶合法) 活性阳离子聚合法(异丁烯、乙烯基醚、苯乙烯及具有推电子基团的衍生物、 N-乙烯咔唑、呋喃等杂环分子) 可控/活性自由基聚合(NMP, Iniferter, RAFT,ATRP) 活性开环聚合法 基团转移聚合法(丙烯酸酯) 不同聚合法相结合 其他(力化学法,缩聚反应,特殊引发剂法)