P2VP-b-PS-b-P2VP 是一种结构精准的 BAB 型三嵌段共聚物,其分子链由两侧的聚2-乙烯基吡啶(P2VP)链段与中间的聚苯乙烯(PS)链段通过共价键连接构成。该共聚物结合了 P2VP 的 pH 响应性、金属配位能力和极性相互作用,以及 PS 的刚性骨架、热稳定性和疏水性,形成兼具功能性与结构稳定性的智能高分子材料基材。
P2VP 链段的吡啶环结构赋予材料多重特性:在酸性条件下可通过质子化显著增强水溶性,展现出优异的 pH 响应灵敏度;吡啶氮原子可与多种金属离子(如 Cu²⁺、Ag⁺等)形成稳定配位键,为制备金属纳米复合材料提供位点;同时,极性链段间的氢键和偶极相互作用可调控分子组装行为。中间的 PS 链段含芳香环结构,其 玻璃化转变温度约 100℃,赋予材料良好的热稳定性和尺寸保持能力,同时强疏水性为核壳结构的形成提供热力学驱动力。
该共聚物具有“极性-非极性-极性”的对称分子结构,在选择性溶剂(如含水有机溶剂)中可自组装形成以 PS 为疏水核、P2VP 为亲水壳的核-壳纳米结构,颗粒尺寸和分散性可通过嵌段比例调控;固态下通过微相分离形成有序纳米畴结构,两侧 P2VP 链段可通过吡啶环的交联反应(如与二卤代烷烃反应)构建三维网络,PS 链段则作为刚性支撑骨架提升材料力学性能。采用 原子转移自由基聚合(ATRP) 或 可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT) 可实现精准分子设计,嵌段分子量分布指数(PDI)低于 1.25,P2VP/PS 链段比例可在宽范围内调控,确保产品结构均一性和批次稳定性。材料化学稳定性突出,在中性至碱性环境中保持结构完整,适用于药物控释、传感器、催化载体等多领域智能材料的制备。