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PEO-PPO-PEO嵌段共聚物温敏特性及其影响机制的分子模拟
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:O631.12[理学—高分子化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]清华大学化学工程系,化学工程联合国家重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21276138);国家高技术研究发展计划项目(2012AA022210).
中文摘要:

以Pluronic P85为例,采用全原子分子动力学模拟方法研究了单链嵌段类共聚物PEO-PPO-PEO在不同溶剂中的温敏性相转变行为及其影响机制。分子模拟结果显示当Pluronic P85溶解在水溶液和极性有机溶剂(甲醇)中时,升温导致PPO和PEO与水或甲醇分子间氢键断裂、使得溶剂化壳层被破坏而释放出水或甲醇分子,Pluronic P85发生构象塌缩,呈现反向温度响应特性。当Pluronic P85溶解在非极性有机溶剂(甲苯)中时,升温导致分子热运动加剧而削弱Pluronic P85链分子内相互作用,使其在甲苯中的构象更加舒展,呈现正向温敏特性。分子模拟结果还展现了PEO和PPO链段的溶剂化效应随温度的变化及其对于聚合物构象的影响,对于此类聚合物的分子设计和应用提供了理论依据。

英文摘要:

Molecular dynamics simulation at all atoms level was used to probe the temperature induced phase transition behavior of single-chain block copolymer PEO-PPO-PEO, represented by Pluronic P85, in different solutions. A negative temperature responsiveness of Pluronic P85 in polar solvent such as water and methanol was observed, in which the increase in temperature promoted the breakage of hydrogen bonds between the PPO and PEO respectively with the solvents and thus resulted in the desolvation of PPO and PEO. This thus led to collapse of the polymer as a result of enhanced intramolecular interaction and the release of solvent molecules. On the contrary, a positive temperature responsiveness of Pluronic P85 was shown in toluene, in which the increase in temperature weakened the intramolecular interaction and thus enabled conformational flexibilities. The temperature responsiveness of the solvation of PEO and PPO block was also simulated, which offered a theoretical basis for the molecular design and applications of these PEO-PPO-PEO block copolymers.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185