超支化聚合物、聚合物刷和超分子自组装都是近年来国际高分子乃至化学及生物医学界研究的前沿热点。本项目力图在这三个领域的交叉结合处开辟出学科生长点及创新点。经过分子设计,利用官能团非等活性策略及自缩合开环聚合反应合成具有不同支化度的端氨基或端羟基单亲性超支化聚合物母体核分子,继而采用封端法、活性聚合法制备从核自聚合物外层具有梯度极性的核-壳型超支化聚合物刷。这些聚合物刷可在适当的媒介中发生自聚集或自组装等超分子行为,形成多种新奇有趣的胶束或自组装体,特别是可形成宏观可见毫米-厘米级多壁管。将详细研究支化度、分子量、分子链段、末端官能团等结构及构造因素对支化聚合物刷超分子行为的影响,进而发现调控该类聚合物自组装行为的机制,并通过这些机制得到形态及大小可控的超分子自组装体。通过合成新结构超支化聚合物,考察其结构-性能关系,揭示其超分子行为的奥秘,推动学科新一轮发展。
超支化聚合物、聚合物刷、纳米材料改性和超分子自组装都是近年来国际高分子乃至化学及生物医学界研究的前沿热点。本项目按原计划在这些领域的交叉结合处开辟了学科生长点及创新点。经过分子设计,利用官能团非等活性策略、自缩合开环聚合、原子转移自由基聚合及其它反应合成了多系列柱状、椭球状和球状聚合物刷,通过分子和非分子自组装,获得了三维管、囊泡和二维多孔膜等新的组装体,并由此得到从纳米、微米、毫米到厘米级的系列组装体。基本弄清了超支化聚合物刷自组装的基本规律,为今后的分子设计和材料设计打下了坚实的基础。此外,还在合成以碳纳米管、纳米纤维、纳米球为基体的聚合物刷及其应用等方面作出了较深入的研究,开辟了碳纳米材料聚合物功能化的新领地。项目首次发现了宏观分子自组装、超支化聚合物表面组装、基于超支化聚合物的超分子复合物组装、超支化聚合物的协同封装效应;丰富了超分子科学的内涵和外延,提供了纳米材料表面可控功能化的新策略,具有学术和应用双重价值。