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结晶性嵌段共聚物不仅能像无定型嵌段共聚物一样,由于微相分离或亲疏溶剂作用,在本体、薄膜、溶液中形成球形、柱状等纳米结构组装体,并且还能通过结晶驱动自组装(crystallization-driven self-assembly),获得无定型嵌段共聚物很难得到的高度不对称的薄膜、低曲率的受限结晶盘状纳米胶束、嵌段共聚物单晶等结构。通过研究结晶性嵌段共聚物,对于丰富结晶理论、制备新颖结构的纳米材料,以及拓展嵌段共聚物在光电技术、工业催化、药物运输等领域的应用具有重要意义。本论文以新型聚亚甲基和聚丙烯酸的AB型嵌段共聚物(PM-b-PAA)为研究对象,对其结晶特征和组装规律展开系统研究,主要分为以下五部分: 第一章介绍自组装、结晶性嵌段共聚物等相关背景知识。 第二章新型嵌段共聚物PM-b-PAA在本体、薄膜、胶束中的结晶特征。实验发现,由PM-b-PAA制备的不对称的盘状结晶性胶束和结晶性薄膜均表现出单斜聚乙烯单晶的晶体结构。另外,研究显示:在本体、薄膜、胶束中,与PM链段化学键接的长度更长的PAA会减少PM链段自由结晶的空间,导致PM链段在结晶排列时存在“受限结晶”现象。 第三章结晶性嵌段共聚物PM-b-PAA在溶液中的聚集形貌。通过控制聚合物嵌段比、溶液pH、DMF-水溶剂配比,得到了纺锤形、椭球形等新颖形貌的结晶性聚集体,并初步探讨了结晶性PM-b-PAA随实验条件变化的组装机理。 第四章结晶性嵌段共聚物PM-b-PAA在溶液中的可控结晶。以稀溶液中初始生成的结晶性胶束作为自晶种,通过50℃等温培养,发现结晶性嵌段共聚物能进行活性增长,形成嵌段共聚物单晶,甚至是报道较少、形貌良好的菱形嵌段共聚物单晶。另外发现,在DMF中可通过调控结晶性嵌段共聚物的浓度或加入CaCl2,得到柱状或长菱晶结构;在水溶液体系中,通过调控Ca2+与M93A94中羧基的摩尔比,可促进PM的结晶,诱导M93A94形成网状结构。 第五章对本文的工作内容进行总结和展望。