近日，来自清华大学的危岩教授和袁金颖教授等人在近期的Macromolecules期刊上发表了一篇题为“Morphology Evolution of Polymeric Assemblies Regulated with Fluoro-Containing Mesogen in Polymerization-Induced Self- Assembly”的文章。

  文章中详细介绍了运用聚合诱导自组装（PISA）研究ABC型软-硬嵌段共聚物的自组装行为。作者首先通过PISA制备不同形貌的AB两嵌段共聚物组装体，随后以这些组装体为种子，分散聚合含氟液晶单体C，从而可以系统研究疏水作用、疏油作用以及液晶有序对组装体形貌演变的影响。组装体。基于此，PISA现已发展成为研究聚合物自组装行为的一个有力手段，尤其是利用PISA法来研究液晶核心的ABC型嵌段共聚物的自组装。文章的第一作者是清华大学博士生霍猛。

图1 相关聚合物的合成图示

a）PDMA-b-PBzMA-b-PFMA三嵌段共聚物的合成路线；b）液晶调节的PDMA-b-PBzMA-b-PFMA组装体在PISA过程中的形态演变的示意。

图2 各种组装体的透射电镜照片及相关表征

图中a-e分别为D33-B58，D33-B58-F19，D33-B58-F30，D33-B58-F62和D33-B58-F120组装体的透射电镜照片；f为D33-B58和D33-B58-Fy (y= 19, 30, 62, 120)组装体的动态光散射表征。其中D代表 PDMA，B代表PBzMA，F代表 PFMA；下标表示聚合度。

图3 相关组装体的冷冻电镜照片

a-d分别表示为D33-B58-F19，D33-B58-F30，D33-B58-F62和D33-B58-F120组装体的冷冻电镜照片。

图4 相关组装体的原子力显微镜照片

a-d分别为D33-B58-F19，D33-B58-F30，D33-B58-F62和D33-B58-F120组装体的原子力显微镜的相位图像；e-h为D33-B58-F19，D33-B58-F30，D33-B58-F62和D33-B58-F120组装体的原子力显微镜的高度图像；i-l为D33-B58-F19，D33-B58-F30，D33-B58-F62和D33-B58-F120组装体的原子力显微镜的高度剖面。

图5 室温真空干燥条件下相关组装体的小角X射线衍射图谱

图6 相关组装体的DSC曲线

图7 D33-B58-Fy (y=19, 30, 62, 120)组装体的形态演化的机理表征

图8 组装体形态演变的机理示意图

a-e分别为D33-B42，D33-B42-F12，D33-B42-F16，D33-B42-F25和D33-B42-F44组装体的透射电镜照片；f为D33-B42和D33-B42-Fy（y=12,16,25,44）组装体的动态光散射表征。

图9 D33-B42-F44柱状胶束的原子力显微镜相位图像（a），高度图像（b）和高度剖面（c）

图10 相关组装体的表征

a-e分别为D33-B106，D33-B106-F15，D33-B106-F33，D33-B106-F59和D33-B106-F145组装体的透射电镜照片；f为D33-B106和D33-B106-Fy（y=15,33,59,145）组装体的动态光散射表征。

图11 相关组装体的表征

a-e分别为 D33-B192，D33-B192-F23，D33-B192-F36，D33-B192-F72和D33-B106-F33，D33-B192-F23以及D33-B192-F72组装体的透射电镜照片；f为D33-B27-Fy（y = 0,8,16,28,45）组装体的动态光散射表征。

  通过种子分散可逆加成-断裂链转移聚合法（使用PDMA-b-PBzMA胶束或囊泡作为种子），研究人员系统地研究了PDMA-b-PBzMA-b-PFMA组装体的形态演化。当使用胶束作为大分子链转移剂时，组装的形态由球形演化成椭球，微相分离的球体，微相分离的椭球，最后形成棒状胶束；与此同时，从PDMA-b-PBzMA囊泡中生长的三嵌段共聚物组装体则随着PFMA的链长增加而发生囊泡至圆柱形的转变。最后，基于棒状聚合物丰富的种类和功能，研究人员的这项研究将会为软-硬嵌段共聚物的自组装提供新的途径。

  论文链接：http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.7b01437