PS-b-PtBuA-b-PMMA 是由聚苯乙烯(PS)、聚叔丁基丙烯酸酯(PtBuA)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的三嵌段共聚物,集成刚性、玻璃态及可转化链段的多重特性,通过三段链的协同作用在溶液自组装、膜结构构筑及纳米加工中展现独特优势,是一类具备可加工性、可修饰性与结构精细调控性的多功能材料平台。
PS 链段凭借芳香族结构提供优良的机械硬度与成膜稳定性,PMMA 链段则以高透明度与高玻璃化转变温度(Tg)赋予材料良好的热稳定性和尺寸稳定性,两者与具有可反应特性的 PtBuA 链段形成功能互补的三嵌段体系。PtBuA 作为可转化链段,可在后续酸处理或热解条件下转化为聚丙烯酸(PAA),使材料具备潜在的刺激响应性与结构可重构能力,实现从疏水三嵌段向两亲或多亲体系的结构转变。
该共聚物因三段链的极性和体积分数差异显著,在溶液及固态中均表现出明显的 微相分离 趋势。PS 与 PMMA 相容性有限,而 PtBuA 的疏水性介于两者之间,使得体系在溶液中可自组装形成核壳胶束、复合胶束或多腔结构;通过调节溶剂极性、蒸汽退火或热处理等条件,可进一步诱导形成有序层状、柱状、球状等多种自组装形态。
PS-b-PtBuA-b-PMMA 在多个领域具有良好应用前景:PMMA 部分使其适用于透明薄膜和光学元件;PS 核心结构有利于构建硬核胶束或支撑纳米模板;PtBuA 的可转化性则为后期功能定制提供可能,可用于刻蚀结构制备、pH 响应膜构筑、纳米孔模板加工等场景,在纳米图案化、光刻辅助材料、响应性薄膜、自组装模板、宏观性能调控及复合材料界面工程等方向展现出应用潜力。