P123重水溶液的物理凝胶化及凝胶结构.pdfVIP

V01．31 高等学校化学学。报 No．1 2010年1月 CHEMICALJOURNAl—OFUNIVERSITIES 172_176 C．HINESE P123重水溶液的物理凝胶化及凝胶结构 汤建凯，孙昭艳，安立佳 (中国科学院长春应用化学研究所，高分子物理与化学国家重点实验室，长春130022) 摘要利用1H 升高温度使得体系发生溶胶．凝胶转变，进一步升高温度，体系发生凝胶一溶胶转变．通过对不同质子基团的 谱线宽度和化学位移偏移的分析，同时结合流变学频率扫描和同步辐射(SR)研究，发现质量分数为30％的 过程，其中立方相为面心立方(fcc)和六角密堆积球状相(hcps)的混合相．高温时从凝胶到溶胶的转变主要 体现为P123形成富集区与水发生相分离的过程． 关键词化学位移；同步辐射；六角密堆积相；重水溶液；溶胶一凝胶转变 中图分类号0631 文献标识码A 文章编号025I-0790(2010)01-0172-05 多年来，多种技术被用作研究在水溶液中的胶束形成、胶束结构以及凝胶化行为¨棚J．在低温和 低浓度溶液条件下，两亲性三嵌段共聚物(PEO—PPO—PEO)以单聚体的形式存在于溶液中．随着温度的 升高或嵌段共聚物浓度的增大，分子间胶束开始生成，形成以不溶于水的PPO为核和由充分溶剂化的 PEO为壳的球型胶束[10。．当嵌段共聚物浓度达到一定值时，随着温度的升高，大部分PEO—PPO—PEO 嵌段共聚物水溶液的黏度突然变化，体系发生凝胶化并形成具有一定晶格结构的凝胶网络…叫31．随 着温度的进一步升高，生成的凝胶结构也将产生许多变化，因此对聚合物凝胶结构的研究一直备受关 注．在相转变过程中，因其和水之间相互作用的复杂性，胶束化和凝胶化的“分子水平”机理还没有被 充分地了解．Hurter等‘14,t5]和Linse[16’171用平均场格子理论对其胶柬化模型进行了报道，结果表明PO H 链段组成的胶束内核中包裹有部分水．su等怕1和Liu等∞o采用FIIR和1NMR方法，在此尺度上对 其胶束化过程进行了研究，并证明了上述结果． PEO。PPO—PEO嵌段共聚物具有很好的生物相容性，近些年被广泛应用于生物组织工程，病毒控制 输送和药物缓释载体¨“201．NMR技术被广泛应用在研究生物分子间和分子内的相互作用旧1’引，同样 NMR)技术 研究了这类三嵌段共聚物的交联行为，发现在发生胶束化时自扩散系数D明显减小，这是由于大聚集 体的形成引起的．另外，质子的NMR信号的线宽可以给出关于聚合物链运动的相关信息，链的活动能 力越弱，其信号谱线越宽M]．然而，目前利用该技术对PEO—PPO—PEO体系的研究多集中在低浓度胶束 H 化过程，而对于高浓度凝胶化过程的研究还比较少见．本文利用1 NMR从“分子水平”上研究了三嵌 段共聚物PluronicP123高浓度重水溶液在凝胶化过程中P123与水的相互作用，同时，结合同步辐射 (SR)和流变结果来说明这种相互作用同其凝胶结构的关系． 1 实验部分 1．1样品及制备 sodium (I99．7％，2，2-Dimethyl-2一silapentane-5-sulfonatesalt)均由Aldrich公司购得． 用电子天平准确称量PluronicP123样品，于低温下搅拌溶于重水中，得到质量分数分别为2％和 收稿日期：20094)5-26． 13)资助 联系人简介：孙昭艳，女，博士，副研究员，主要从事高分子物理方面的研究．E—mail：zysun@eiac．j1．Cfl 汤