荧光标记法研究双嵌段共聚物的胶束化行为.pdfVIP

第 26 卷第 2 期 离 子 交 换 与 吸 附 •121• 离子交换与吸附, 2010, 26(2): 121 ~ 125 ION EXCHANGE AND ADSORPTION 文章编号：1001-5493(2010)02-0121-05 荧光标记法研究双嵌段共聚物的胶束化行为* 李贺先 孔 林 胡月晗 功能高分子材料教育部重点实验室，南开大学高分子化学研究所，天津 300071 摘要：结合 Forster 能量转移和芳香分子极性标尺技术，研究了两端分别标记芴和芘基团、具 有不相容双嵌段的共聚物 (Fl-PMMA400-b-PAA80-Py) 的胶束化行为。结果表明，在临界胶束浓 度以下，较长的 PMMA 链段首先形成寡链聚集体，这一现象反映了具有不相容双嵌段的共聚 物胶束化特征；此外，本文首次发现芴基团荧光对其微环境极性较为敏感。 关键词：芳香分子极性标尺；双嵌段共聚物；胶束化 中图分类号：O63 文献标识码：A 1 前 言 嵌段共聚物由于在分子构筑上的多样性，与小分子表面活性剂相比，在超分子制备上 提供了更大的空间。嵌段高分子在选择性溶剂中，当浓度升高时，可发生胶束化过程。特 别是，如溶剂对某嵌段是良溶剂，而对另一嵌段是不良溶剂，并且两嵌段是完全不相容的 高分子，当浓度略高于临界胶束浓度 (Critical Micelle Concentration ，CMC) 时，达到平衡 [1] 所需时间可长至数月，平衡胶束化是一冗长而复杂的过程。因此，对胶束化非平衡态 、 亚稳态的研究尤为重要。嵌段高分子胶束化过程的研究多为对 CMC 的测定，常采用光散 射和荧光光谱法。其中光散射是基于分子链聚集尺寸的变化。荧光光谱法的芘探针技术， 则是依据自由芘分子对微环境极性的敏感性，间接表征胶束的形成[2] ；荧光标记法，是将 一种或者两种荧光基团键联在嵌段高分子链上，通过荧光的能量转移、荧光淬灭等导致光 谱变化，研究临界胶束转变浓度[3~5] 。而对胶束化过程中，嵌段共聚物分子链的非平衡聚 集形态研究尚未见报道。本文利用两端基分别标记芴 (Fl) 和芘 (Py) 嵌段共聚物的 (Fl-PMMA400-b-PAA80-Py)/ 乙酸乙酯溶液中的非平衡态荧光光谱特征，同时采用芘极性标 尺、芴与芘非辐射能量转移以及首次提出的芴极性标尺的光物理方法，研究了两嵌段高分 子链在单链、寡链和胶束中的形态，并分析比较了不同方法对两亲性嵌段共聚物 CMC 的 表征研究。 * 收稿日期：2009 年 3 月 21 日 项目基金：国家自然科学基金 ；天津市自然科学基金 作者简介：李贺先(1957~), 女, 河北省人, 副教授. Email: lihexian@nankai.edu.cn •••122• Ion Exchange and Adsorption 2010 年 4 月 2 实验部分 2.1 高分子样品和试剂 两亲性嵌段共聚物：Fl-PMMA400-b-PAA80-Py ，分子式如图 1 所示，样品由加拿大 [5] Queen’s 大学刘国军教授提供。合成方法见参考文献 。 乙酸乙酯纯化：99.5%分析纯乙酸乙酯 1000mL 加 100mL 乙酸酐和 10 滴浓硫酸，回流 4h ，除去水、乙醇，分馏收集 76~77℃的馏分。加入20~30g 碳酸钾振荡，过滤后再蒸馏， 收集 77℃的馏分。经检验无荧光杂质后待用。 CH3 CH2 C CH2