含POSS的两亲性聚合物的不同组装形态对TPE发光性能的影响

摘要

两亲性聚合物是在同一分子主链上具有亲水性和疏水性链段的一类大分子聚合物。其亲水性链段和疏水性链段的热力学不相容性会导致不同链段之间发生微相分离，从而导致聚合物在其选择性溶剂中组装成不同聚合物形态。本文将多面体笼状低聚倍半硅氧烷（POSS）引入两亲性聚合物聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-聚甲基丙烯酸甲酯（PDMAEMA-PMMA）中，得到了有机-无机杂化的两亲性聚合物 POSS-PDMAEMA-PMMA，研究了两种聚合物的组装行为，发现将POSS引入聚合物后减小了其临界胶束浓度同时使粒径增大。将两种聚合物分别与荧光材料四苯乙烯（TPE）组装，通过荧光光谱测试发现与TPE组装后，两种聚合物都能够增强 TPE的发光强度，而且，与 PDMAEMA-PMMA相比，TPE与POSS-PDMAEMA-PMMA组装后的荧光强度更强。结果表明，把POSS引入两亲性聚合物PDMAEMA-PMMA中，形成了一种新型无机-有机杂化的聚合物，这种聚合物的胶束稳定性有很大提高，粒径明显增大，与 TPE组装后能够显著增强TPE的荧光强度。
　　两亲性聚合物的自组装形态受聚合物组成、聚合物分子量、溶剂极性、溶液pH等多重因素的影响。本文主要研究溶液pH、溶剂极性等因素对聚合物组装形态的影响。POSS-PDMAEMA-PMMA在不同 pH以及不同极性的溶液中自组装产生的不同聚合物形态，将不同形态的聚合物与 TPE组装，研究聚合物形态对TPE发光强度的影响。结果表明，该聚合物对溶液的pH敏感：在酸性条件下， PDMAEMA段亲水性增强，使聚合物粒径增大。增加溶液的pH到碱性条件，聚合物胶束发生聚集，由单分子胶束转变成复合胶束。通过组装后对 TPE的荧光测试发现酸性条件和碱性条件下 TPE的荧光强度都比在中性条件下的荧光强度高。通过改变溶剂极性，在不同水和DMF体积比的混合溶液中聚合物组装成球形、棒状以及项链状的聚合物胶束。通过荧光测试和细胞成像得出球形胶束与棒状胶束相比，球形胶束更能够增强TPE的荧光，而棒状胶束更容易进细胞。

目录

声明

第一章 前言

第二章 文献综述

2.1两亲性聚合物

2.1.1两亲性聚合物的合成

2.1.2两亲性聚合物的的组装

2.1.3两亲性聚合物的应用

2.2无机-有机杂化材料

2.2.1笼型低聚倍半硅氧烷(POSS)的结构与性能

2.2.2 POSS基聚合物材料的研究进展

2.2.3 POSS基聚合物材料的性能研究

2.3聚集诱导发光

2.3.1聚集诱导发光现象的提出

2.3.2聚集诱导发光的机理

2.3.3四苯乙烯

2.3.4 TPE及其衍生物的应用

2.4研究工作的选题及主要研究思路

第三章 两亲性聚合物的制备与表征及与TPE的组装

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验原料

3.2.2化学试剂的精制

3.2.3 PDMAEMA-PMMA和POSS-PDMAEMA-PMMA的合成

3.2.4两种聚合物的表征

3.3结果与讨论

3.3.1 PDMAEMA-PMMA的合成路线及表征

3.3.2 POSS-PDMAEMA-PMMA的合成路线及表征

3.3.3临界胶束浓度

3.3.4粒径

3.3.5聚合物与TPE组装

3.4本章结论

第四章 聚合物的不同组装形态对TPE发光强度的影响

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1实验原料

4.2.2聚合物在不同条件下组装及性能测试

4.2.3不同形态的聚合物与TPE组装及性能测试

4.3结果与讨论

4.3.1聚合物在不同pH下的组装

4.3.2聚合物在不同溶剂极性下的组装

4.3.3细胞成像

4.4本章结论

第五章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢