多重驱动嵌段共聚物水相自组装纳米胶囊的形成机理

本项目探索一种嵌段共聚物胶囊化的新途径：以嵌段离聚体为亲水组分，质子受体型预聚物为疏水组分，通过两种分子链间的可控氢键、疏水缔合作用在水相组装得到疏水功能分子的纳米胶囊。通过FTIR、1H-NMR、DSC和MALDI-TOF-MS等表征嵌段离聚体结构。采用粘度法、荧光探针技术、SEM，研究嵌段离聚体和"氢键接枝共聚物"（ 嵌段离聚体－质子受体型预聚物）在共溶剂中的聚集行为，结合基团贡献法估算三维溶解度参数，获得"氢键接枝共聚物"氢键控制的途径。采用SLS、DLS、TEM研究嵌段离聚体和"氢键接枝共聚物" 疏水缔合水相组装纳米胶囊的过程，得到可控氢键与纳米胶囊粒径的关系。在常温组装纳米胶囊基础上，控制温度引发"氢键接枝共聚物"中异氰酸酯基与羟基反应，用荧光探针技术、SLS、DLS、TEM、AFM跟踪"氢键接枝共聚物"组装纳米胶囊的层间交联和稳定性。本研究为高分子自组装纳米胶囊提供了新思路。

以PEG/IPDI/DMPA为共聚单体，DBTL为引发剂，采用逐步加聚的方式在溶液中聚合制备嵌段共聚物，后加入中和剂（有机胺），得到嵌段离聚体。以嵌段离聚体为亲水组分、DCOIT为疏水组分，在水相界面上组装得到疏水功能有机分子DCOIT纳米胶囊。.通过FT-IR、1H-NMR、GPC、粒径、表面张力、DSC和TEM等表征嵌段离聚体的结构。FT-IR分析证实，合成获得了预期的聚氨酯结构嵌段离聚体；GPC分子量测定结果，随着[NCO]/[OH]比值的增大，嵌段离聚体的分子量均呈减小的趋势；粒径分析表明，其粒径大小和分布符合纳米尺度范围；DSC分析证明，离聚体分子链段是由硬段和软段两相组成的嵌段共聚物；经TEM观察，嵌段离聚体在水溶液中呈现出较为规整的球形粒子状态。.通过粒径、比浓粘度、旋转粘度、电导率和临界聚沉浓度，研究嵌段离聚体在水相中的溶液行为。嵌段离聚体的粒径都在200 nm左右；比浓粘度大多数都在1 min以内；嵌段离聚体是剪切变稀的，旋转粘度是转子在40 rpm条件下测得的；随PEG分子量增大，嵌段离聚体的临界聚沉值Cc.c减小。采用紫外可见分光光度法研究纳米胶囊的释放行为。紫外可见分光光度法的研究表明，纳米胶囊具有一定的缓释功能。.前期的研究中，探索了通过悬浮聚合法、复相乳液法和界面聚合法制备微胶囊，并对微胶囊的形成机理和结构进行表征，这些研究也为进行嵌段离聚体水相自组装纳米胶囊形成机理研究打下良好的基础。.通过本基金项目的研究，培养已毕业硕士生1名，项目承担者也在该项目研究过程中由讲师晋升为副教授。目前，还有1名硕士生在从事本项目的后续研究。参加学术会议2次，发表论文9篇，其中SCI收录论文1篇，EI收录论文6篇，中文核心刊物2篇。申请发明专利1项。