聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物自组装行为的研究

摘要

双亲性的嵌段共聚物高分子有机溶液通常能够在小分子表面活性剂的水溶液中形成水包油的乳液液滴，进而通过各种不同的方法来实现共聚物本身的自组装。
　　本论文中，通过丙交酯配位开环聚合的方法合成了4种具有不同链段比例的聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸(PLLA-PEG-PLLA)三嵌段共聚物，分别为PLLA20PEG227PLLA20,PLLA53PEG227PLLA53,PLLA109PEG227PLLA109和PLLA53PEG454PLLA53，其中引发剂为辛酸亚锡，而共引发剂为聚乙二醇。
　　制备PLLA-PEG-PLLA的乳液时，首先将三嵌段共聚物PLLA-PEG-PLLA充分溶解在THF溶剂中，然后再将其缓慢地滴加到聚氧乙烯月桂醚(AEO-9)的水溶液中，经过30分钟的磁力搅拌最终形成相对稳定的乳液体系。
　　在PLLA-PEG-PLLA的乳液体系中，由于THF的初步挥发致使了共聚物浓度的提升，进而在每一个乳液液滴中能够形成共聚物的反相核-壳结构的聚集体，该聚集体中核结构由PEG链段构成而壳结构由PLLA链段构成。当THF进一步挥发时，邻近乳液液滴之间的合并与PEG链段的结晶导致了PLLA链段的伸展，形成了直径为300-800nm短棒状结构。随着上述过程的不断重复以及结晶PEG的轴向排列最终导致了直径约为2μm的共聚物纤维的形成。
　　该论文，利用多种表征手段相结合的方法来研究共聚物纤维的形成机理。采用1H NMR、GPC和FT-IR来表征聚合物的分子量与结构;采用DLS来研究共聚物乳液的粒径分布;采用SEM和TEM来对共聚物纤维的形貌和结构进行观察;采用XRD、POM和FT-IR来研究共聚物纤维的结晶性能和链段之间的相互作用;采用DSC来研究共聚物与纤维的熔点变化等;该研究中，乳化和溶剂挥发的方法能够成功地获得具有新型结构的共聚物纤维，同时也为亲水性链段在水中结晶提供了一个新的方法。

目录

声明

摘要

1．1．1 聚乙二醇简介

1．1．2 聚乙二醇的合成

1．1．3 聚乙二醇的应用

1．2 聚乳酸

1．2．1 聚乳酸简介

1．2．2 聚乳酸的合成

1．2．3 聚乳酸的晶体结构

1．2．4 聚乳酸的改性及应用

1．3 两亲共聚物的自组装

1．3．1 两亲性共聚物自组装简介

1．3．2 两亲性共聚物自组装的影响因素

1．4 课题的提出与研究内容

1．4．1 课题的提出

1．4．2 主要的研究内容

第二章 实验方法与实验仪器

2．2．1 凝胶渗透色谱(GPC)

2．2．2 氢核磁共振(1H NMR)

2．2．4 X-Ray衍射(XRD)

2．2．5 示差扫描量热(DSC)

2．2．7 透射电子显微镜(TEM)

2．2．9 自动表面张力计

2．2．10 动态光散射(DLS)

2．2．10 其他主要仪器

第三章 聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸的合成与结构表征

3．1．2 PLLA-PEG-PLLA的合成

3．2 聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸的结构表征

3．2．1 1H NMR的测试与分析

3．2．2 GPC的测试与分析

3．2．3 FT-IR的测试与分析

3．3 本章小结

第四章 聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸乳液中自组装行为的研究

4．1．1 乳液表面张力的分析

4．1．2 共聚物乳液的DLS分析

4．1．3 共聚物乳液的配制方法

4．2 共聚物纤维自组装机理的研究

4．2．1 共聚物纤维结晶性能的研究

4．2．2 共聚物纤维自组装过程的研究

4．2．3 共聚物纤维自组装机理的提出

4．3 共聚物纤维的性质研究

4．3．1 共聚物纤维的红外分析

4．3．2 共聚物纤维的直径大小的分析

4．3．3 共聚物纤维的DSC分析

4．4 本章小结

5．1 论文总结

5．2 实验的下一步研究

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文