嵌段共聚物在表面的吸附.pdf

1、在本論文中，我們首先用RAFT聚合的方法合成了聚 (苯乙烯-嵌段-N-異丙基丙烯酰胺) (PS-b-PNIPAM)。依照 PS 和 PNIPAM 的嵌段比的不同，PS-b-PNIPAM 可以在水溶液中形成膠束或者囊泡。另一方面，我們用硼氫化鈉(NaBH<,4>) 將聚集體外層的二硫代苯甲酸酯還原成巰基，進而獲得了外端帶巰基的膠束和囊泡。在此基礎上，利用具有耗散檢測功能的石英晶體微天平(QCM-D)和原子力顯微鏡 (AFM) 等手段，主要

2、研究了外層有巰基和沒有巰基的膠束和囊泡在金表面的吸附動力學及吸附過程中聚集體在表面上的結(jié)構(gòu)變化。 QCM-D 的頻率變化 (△f) 和耗散變化 (△D) 表明，不含巰基的聚集體在金表面吸附時，基本上是以完整的膠束或囊泡的形式沉積在表面，僅發(fā)生一定的變形。在動力學上，只表現(xiàn)較簡單的吸附過程。另一方面，由于巰基與金有比較強的相互作用，PNIPAM 末端帶巰基的聚集體在金表面吸附時，會形成PS在中間、上下兩層為 PNIPAM 的“三明

3、治”結(jié)構(gòu)。原子力顯微鏡 (AFM) 實驗中吸附層厚度和表面粗糙度的分析進一步證實了這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。 我們還研究了 PEO-PPO-PEO 在疏水表面吸附。選用的三嵌段共聚物PE10100，PE10300 和 PE10500 的PPO長度相同 (M<,w,ppo>=3250)，而 PEO 含量分別為 10 wt％，30 wt％和 50 wt％。QCM-D 和 SPR 研究發(fā)現(xiàn)，在實驗的濃度范圍內(nèi)，PEO較長的 PE10300 和

4、PE10500 在表面的吸附過程都比較簡單，主要是一個快速形成單層膜的過程。 對于PEO段較短的PE10100，當濃度低于CMC時，其吸附過程與 PE10300和PE10500在表面的吸附類似。當濃度高于CMC時，吸附量會急劇增加并在表面形成多層結(jié)構(gòu)。吸附動力學上明顯表現(xiàn)出三個階段：開始的快速吸附，受限的慢吸附和再吸附。這主要是由于 PE10100 的 PEO 段較短，對吸附層屏蔽效應不及 PEO 長的樣品，需要吸附更多的聚合物