移动嵌段:嵌段共聚物中的共聚复合物

嵌段共聚物(即由不同化学性质的单体构成的聚合物链)已吸引了无数科学家多年的关注。嵌段共聚物在溶液中的自组装行为及与多种微观结构的融合具有重大的基础及实际意义。

来自莫斯科州立大学(Moscow State University)的E.Y. Kramarenko带领的课题组使用Monte Carlo法通过计算机模拟,研究了包含长度相等的A型和B型单体的单个嵌段共聚物的构造行为。 А-А及А-B 段之间的相互作用具备排除体积的特征而B单元则彼此吸引。该系统的主要特点就是B的位置并不固定。疏水性B段移动的两种机制为:整个链段中的一个重复单元沿着聚合物链平移(一维运动)及单个A单体及B单体在彼此接近的空间重新着色,并不破坏疏水性B的化学键(三维运动)。

研究还发现A与B的链内分离发生在聚合物链解的过程中,并形成“带尾巴的小球”。该球状体由于有吸引力的移动的B链段形成,而尾巴则由溶胀的A链段构成。B段的刚性增强导致解体向到更高吸引能转变并形成棒状小球。

E.Y. Kramarenko et al., Macromol. Theory Simul. 2010; DOI:10.1002/mats.200900078.