Poly(n-butyl acrylate)-b-poly(9,9-di-n-hexyl-2,7-fluorene)-b-poly(n-butyl acrylate)(PnBuA-PDHF-PnBuA)是一种具有软-硬-软三明治结构的ABA型三嵌段共聚物,通过将柔性弹性体与刚性荧光共轭聚合物结合,实现了光电特性与力学性能的协同集成。其分子设计以聚(9,9-二己基芴)(PDHF)嵌段为核心刚性链段,两侧对称连接聚(丙烯酸正丁酯)(PBA)柔性链段,可通过调控嵌段长度与比例精确控制相分离行为及综合性能,在柔性光电子领域展现出重要应用潜力。
该共聚物的分子结构特征表现为不对称三嵌段拓扑结构,中间嵌段PDHF作为共轭聚合物,凭借刚性主链与π-π共轭体系赋予材料优异的荧光性能和电致发光特性;两侧PBA嵌段为典型弹性体,具有较低玻璃化转变温度,为材料提供柔韧性、延展性及弹性恢复能力。这种刚柔嵌段的协同作用使材料同时具备共轭聚合物的光电功能与传统弹性体的力学支撑特性。
在自组装行为方面,该共聚物在选择性溶剂中可自发形成以PDHF嵌段为硬相、PBA嵌段为软相的有序纳米结构,如核-壳结构或层状结构,其中硬相区域负责光电功能的实现,软相区域提供结构稳定性与力学缓冲。通过调节PDHF与PBA的嵌段长度比,可系统调控相分离程度、结晶性能及界面相互作用,进而优化材料的光电转换效率与力学强度匹配性。
基于其多功能集成特性,该材料可广泛应用于柔性发光器件的活性层制备,通过溶液加工工艺实现大面积柔性显示;在光电传感器领域,可利用其荧光响应特性构建高灵敏度柔性传感平台;同时在形状记忆材料研究中,借助硬相-软相的协同作用实现可逆形状转变与光驱动功能集成,为新一代智能软材料系统的开发提供了全新设计思路。