水溶性ブロック共重合体の自己組織化と機能

水溶性嵌段共聚物的自组装及功能

基本信息

批准号：
13031007
负责人：
安中雅彦
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13031007/
关键词：
水溶性ブロック共重合体ゾルゲル転移自己組織化中性子散乱

项目摘要

片末端がメトキシ基された数平均分子量5000(n=110,Mw/Mn=1.05)のポリエチレングリコールにレドックス開始剤として4価のセリウム錯体を作用させ,水酸基が結合する炭素上にラジカルを発せさせた後,NIPAモノマーを添加することで,NIPA-PEGジブロック共重合体を合成した.合成されたジブロック共重合体は,約3.5%(w/v)以上の濃度では温度の上昇に従い,ゾル状態,ゲル状態・相分離状態の3つの状態を示すことが確認された.NIPA-PEGジブロック共重合体の7.0%(w/v)水溶液のピンホール型中性子小角散乱,2結晶型中性子超小角散乱により,17℃以下の低温では,PNIPA, PEG共に重水で膨潤され,Ornstein-Zernicke型に従う溶液散乱が観察された。さらに17℃から25℃付近において急激な散乱強度の上昇が観測され,これはNIPA鎖とPEG鎖のミクロ相分離によるものと考えられ,この温度領域でI(0)^<-1> vs 1/Tのプロットを行い,膨潤した鎖からの溶液散乱成分と相分離によるミクロドメインからの散乱成分の2成分に分離して解析を行った結果,17℃から25℃付近において急激な散乱強度の上昇は,ゲル化の前駆現象であると考えられる.一方,30℃以上の温度領域では,NIPA鎖の脱水和により凝集したNIPAリッチドメインの微細構造を反映する散乱(q-4)が観測され,その凝集界面構造をPorodプロットから評価した.また,Mass Fractal, Surface Fractalに特徴的なベキ乗則が広い波数領域で観察された.この観測結果は,Fractal極限を考慮した散乱式(1)を用いて,定量的に解析できることが明らかになった.

A tetravalent cerium complex was applied to polyethylene glycol with a number average molecular weight of 5000 (n=110, Mw/Mn=1.05) with a methoxy-based polyethylene glycol as a redox initiator, and radicals were generated on the carbon to which the hydroxyl group is bound, and NIPA monomer was added to synthesize the NIPA-PEG diblock共聚物。据证实，合成的二嵌段共聚物表现出三个状态，即SOL状态，凝胶状态和相分离状态，因为温度以高于3.5％的浓度升高（w/v）。针孔型中子中子小角度散射和两种晶体型中子中子超小角度散射在7.0％（w/v）NIPA-PEG二嵌段共聚物的水溶液中，PNIPA和PNIPA，在低于17°C的低温下，Pnipa和Pnipa。两种钉子都用重水膨胀，并观察到根据Ornstein-Zernicke型的溶液散射。此外，在17°C至25°C左右观察到散射强度的突然增加，这被认为是由于NIPA和PEG链的麦克相分离所致。在此温度区域，进行了I（0）^<-1> VS 1/T的图，并进行了分析，将两个分量分开，由于相位分离，将溶液散射成分与肿胀链和微区域分开。 17°C和25°C之间的散射强度的突然增加被认为是凝胶化的前体。同时，在高于30°C的温度区域中，观察到通过NIPA链的脱水，反映了富含NIPA富含NIPA的富含NIPA结构域的微观结构，并从Porod图中评估了聚集界面的结构。此外，在宽的波数域中观察到分形的功率定律特征。该观察结果表明，可以使用散射方程（1）来定量分析它，并考虑到分形极限。