PS-b-PI-b-PMMA 是由聚苯乙烯(PS)、聚异戊二烯(PI)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)通过共价键连接形成的三嵌段共聚物,其独特的“硬–软–硬”结构设计整合了刚性芳香族链段、柔性橡胶相及极性玻璃态组分的协同性能,在纳米结构调控与功能材料领域具有重要应用价值。
该共聚物的核心性能源于各嵌段的协同作用:PS 段凭借刚性芳香族结构提供形态稳定性和相分离驱动力,确保材料在加工与使用过程中的结构完整性;PI 段作为中间柔性链段,赋予材料高柔韧性与可逆变形能力,同时可通过调节链段长度与分子量比例调控各相界面张力,进而影响微相结构的形貌演化;PMMA 段则以其高玻璃化转变温度(Tg) 和极性结构提升体系的结构规整度与耐溶剂性,并通过末端极性基团促进与无机粒子的界面相容性。
在纳米尺度结构设计方面,PS 与 PMMA 嵌段的热力学不相容性驱动相分离,而 PI 段的介入可实现对相分离尺寸(纳米级至亚微米级)、相域连续性(层状、柱状或网状)及拓扑连接方式(多层型、核–壳型)的多维度调控。这种结构可设计性使材料在模板合成、纳米光子晶体、膜分离及表面功能化等领域展现出潜力。
化学修饰活性是该材料的另一关键特性:PI 段的双键结构可通过氢化反应、硫醇–烯点击化学或Diels–Alder 环加成等路径实现交联或官能化,从而优化材料的力学强度、耐候性与形貌稳定性。此外,PMMA 段的极性特征使其可作为纳米复合材料的结构调节剂,通过调控无机填充相的分散状态,实现增强、阻隔或光学性能的精细调节。
综上,PS-b-PI-b-PMMA 凭借可加工性、结构可设计性及纳米尺度控制能力,成为高性能聚合物材料开发中连接分子设计与宏观功能的重要桥梁,为先进材料在多领域的应用提供了灵活的解决方案。