超支化聚合物(Hyperbranched polymers,HBPs)是一类具有不规则三维树枝状结构的高度支化大分子.由于其独特的结构和物理化学性质,现已成为自组装领域研究的热点.研究表明,HBPs 是分子自组装的优秀前体,丰富和扩展了聚合物自组装的研究范畴和研究内容.然而,对影响HBPs 自组装因素的研究往往局限在与线性嵌段聚合物相似的亲/疏水比例,分子量及聚合物组成等方面.作为表征HBPs 支化拓扑结构的特征参数,支化度(degree ofbranching,DB)是影响其自组装形貌的关键因素.我们课题组之前报道了支化度对HBPs 自组装形貌影响的实验结果：通过控制反应温度合成一系列具有不同支化度疏水核的两亲性超支化多臂共聚物,发现随着支化度升高,其可以自组装形成球形胶束,柱状胶束和囊泡,形貌呈现多样性.然而,该体系具体的自组装机理并未研究清楚.我们利用耗散粒子动力学方法(dissipative particle dynamics,DPD)系统研究了其自组装机理.研究工作表明,不同支化度的聚合物在组装初期均先形成小球形胶束,再进一步组装形成不同的形貌.对支化度最低的HBP 体系,小球形胶束会二次聚集形成大球形胶束(multi-micelle aggregates,MMA),模拟的最终形貌如图Fig.1a 所示；对较高支化度的HBP 体系,小球形胶束会进一步聚集且融合形成较大的球形胶束,如图Fig.1b 所示；对更高支化度的HBP 体系,小球形胶束会先形成短的柱状胶束,再继续聚集融合形成长的柱状胶束,如图Fig.1c 所示；对最高支化度的HBP体系,小球形胶束先聚集融合形成柱状胶束,随着胶束之间的聚集,体系中的柱状胶束开始逐渐融合成膜,接下来膜进一步弯曲并闭合形成最终的囊泡,如图Fig.1d 所示.我们成功地运用模拟的手段重现了随着支化度升高,两亲性超支化多臂共聚物自组装形成的不同的形貌,也即观察到了与实验现象一致的支化度依赖性自组装的拓扑结构放大现象,并从动力学角度解释了不同形貌转变的过程和机理.这对进一步深入理解超支化聚合物的自组装行为、过程和机理提供了重要的理论基础和借鉴意义.