北京大学于海峰教授与北京化工大学教授杨万泰院士：带电荷端基的偶氮羧酸嵌段聚合物具有特殊的热响应行为
偶氮羧酸是一种特殊的功能基团，它集液晶的自组装特性与偶氮苯基团的光响应于一身，同时其聚合物可以在有机溶剂中可以自组装成液晶凝胶（Journal of Materials Chemistry 2010, 20, 3610-3614），无论是均聚物还是嵌段共聚物都具有聚集诱导荧光增强的特性（Polymer, 2016, 97,533-542；Polymer Chemistry 2015, 6(2), 270-277）。
近日，北京大学于海峰教授与北京化工大学的杨万泰院士课题组，报道了一种基于PNIPAm、含有羧基偶氮基团的双嵌段共聚物，由于含有带电荷的端基而具有的特殊的热响应行为。加热时，离子化的端基可以防止嵌段共聚物的相分离，导致浊点的消失。当胶束溶液在50℃下保存2h后，胶束溶液以带电荷端基稳定的大胶束为转化态，表现出从胶束到囊泡的形态转变。这种形态转变可归结于带电荷端基稳定和PNIPAm亲疏水平衡变化的共同作用结果。该成果以题为"Charged End-Group Terminated Poly(N-isopropylacrylamide)-b-poly(carboxylic azo) with Unusual Thermoresponsive Behaviors"发表在Macromolecules上。
图1 嵌段共聚物在不同pH水溶液中的热响应性质
图2 嵌段共聚物BC-CPDB和BC-DDTA的化学位移随温度的变化
图3 化学位移3.8和1.1ppm的核磁强度随温度的变化和两种嵌段共聚物在550nm处的吸收强度随温度的变化
图4 BC-DDTA在不同状态下的TEM图和胶束到囊泡转换示意图
图5 金属离子对嵌段共聚物热响应性质的影响
在这个工作中，作者设计了一种基于PNIPAm、含有羧基偶氮基团的双嵌段共聚物，由于含有带电荷的端基而具有的特殊的热响应行为。加热时，离子化的端基可以防止嵌段共聚物的相分离，导致浊点的消失。当胶束溶液在50℃下保存2h后，胶束溶液以带电荷端基稳定的大胶束为转化态，表现出从胶束到囊泡的形态转变。这种形态转变可归结于带电荷端基稳定和PNIPAm亲疏水平衡变化的共同作用结果。这个工作为后续刺激响应聚合物的设计提供了一种新的方法。
论文链接：
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.7b02640?journalCode=mamobx
来源：材料人网
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