本发明专利技术公开了一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物及应用，所述刷状嵌段聚合物的通式为PNBPM‑b‑PNDM，当m＝300‑400，n＝300‑400时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM‑b‑PNDM记作P1；当m＝400‑500，n＝400‑500时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM‑b‑PNDM记作P2，并且P1和P2中的单体聚合度不同；所述共混自组装物的中心至边缘表现出了反射波长的蓝移。所述共混自组装物为圆形薄膜，圆形薄膜径向线上不同点处的主反射波长与该点到光子晶体薄膜圆心之间的距离呈线性关系。
Blend self-assembly of brush block polymer and its application
The invention discloses a blend self-assembly and application of brush block polymer. The general formula of the brush block polymer is pnbpm \u2011 B \u2011 PNDM. When m = 300 \u2011 400, n = 300 \u2011 400, the brush block polymer pnbpm \u2011 B \u2011 PNDM is recorded as P1; when m = 400 \u2011 500, n = 400 \u2011 500, the brush block polymer pnbpm \u2011 B \u2011 PNDM is recorded as P2, and the monomer polymer in P1 and P2 is recorded as P1 The center to edge of the blend self-assembly shows a blue shift of the reflection wavelength. The blend self-assembly is a circular film, and the main reflection wavelength at different points on the radial line of the circular film has a linear relationship with the distance from the point to the center of the photonic crystal film.
【技术实现步骤摘要】
刷状嵌段聚合物的共混自组装物及应用
本专利技术涉及嵌段共聚物的自组装
，特别是涉及一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物及应用。
技术介绍
光子晶体因内部光子禁带结构的存在可以调控光波的传播，从而使其具有很大的应用价值，如做特殊颜料、波导及反射涂层等等。响应性光子晶体是一类反射波长可以随外界物理或化学条件变化而改变的材料。这种材料除了具有传统光子晶体所必需的周期性结构之外，还必须存在响应性基团。常见的有两种方法引入响应性基团：(1)利用响应性材料作为基质来直接构建光子晶体结构，如利用嵌段聚合物自组装制备一维光子晶体，在溶剂氛围下链段溶胀从而表现出反射波长的改变。(2)首先制备出光子晶体结构，然后将响应性材料掺杂至基体中，形成稳定的光子晶体复合材料。根据需要，通过以上两种方法可以设计制备出Ph、温度、化学溶剂、电场及磁场等不同的响应性光子晶体材料。现有技术中已合成了两种空间大体积位阻的刷形嵌段共聚物，并通过自组装制备出了反射波长从紫外可见到近红外波段可调节的一维光子晶体材料。尽管这种方法可以制备出反射波长可控的光子晶体，但是往往需要多种不同分子量的刷形嵌段聚合物分别自组装，这种方式比较繁琐麻烦。因此，专利技术一种简单可行的方式来制备光子晶体材料尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物及应用。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：本专利技术的一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物，所述刷状嵌段聚合物的通式为PNBPM-b-PNDM,结构式如下：当m＝300-400，n＝300-400时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM-b-PNDM记作P1；当m＝400-500，n＝400-500时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM-b-PNDM记作P2，并且P1和P2中的单体聚合度不同；所述共混自组装物按照以下方法制备：取等质量的P1和P2进行共混，然后将共混后的刷状嵌段共聚物均匀分散在四氢呋喃中得到混合液，将所述混合液涂布在载片上，室温下20-25℃溶剂挥发以后得到所述共混自组装物。在上述技术方案中，P1中m＝300，n＝300；P2中m＝400，n＝400。在上述技术方案中，P1中m＝400，n＝400；P2中m＝500，n＝500。在上述技术方案中，所述P1和P2按照以下方法制备：取带有烷基链的降冰片烯单体NAM溶解到有机溶剂中，加入G-3催化剂，在20-40℃下搅拌反应，以使单体NAM均聚，然后将溶解好的带有苄苯结构的降冰片烯单体NBzM的加入到上述反应液中继续反应，以实现NAM、NBzM的共聚，反应完成后加入终止剂淬灭反应，最终得到目标树枝形嵌段共聚物(PNAM-b-PNBzM)，优选所述G-3、NAM和NBzM的摩尔比为：1:(100-1000):(100-1000)；其中：NAM的结构式为：NBzM的结构式为：(PNAM-b-PNBzM)的结构式为：A为正癸烷基，Bz为苄基。在上述技术方案中，所述P1的质量份数与所述四氢呋喃的体积份数比为(5-15)：(1-2)，其中所述质量份数的单位为mg，所述体积份数的单位为mL。在上述技术方案中，所述载片为玻璃片。本专利技术的另一方面，包括所述共混自组装物在光子晶体材料中的应用。在上述技术方案中，所述共混自组装物在光传感器、光阀、颜料和染料上的应用。在上述技术方案中，所述共混自组装物的中心至边缘表现出了反射波长的蓝移。在上述技术方案中，所述共混自组装物为圆形薄膜，圆形薄膜径向线上不同点处的主反射波长与该点到光子晶体薄膜圆心之间的距离呈线性关系。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术为制备光子晶体材料提供了一种更加简单灵活的方法，反射光谱测试表明从光子晶体薄膜中心至边缘表现出了反射波长的蓝移变化。此外我们还得出了主反射波长与自组装后薄膜距离之间的线性关系图，把材料结构与性能之间的关系较好的结合起来。本专利技术使得光子晶体材料可以应用于光传感器、光阀及颜料和染料等方面，具有极大的实用价值。附图说明图1是实施例1制备得到的共混自组装物(光子晶体薄膜)图片。图2是实施例2制备得到的共混自组装物(光子晶体薄膜)图片。图3是实施例1制备得到的共混自组装物(光子晶体薄膜)的反射光谱图。图4是实施例2制备得到的共混自组装物(光子晶体薄膜)的反射光谱图。图5是实施例1制备得到的共混自组装物(光子晶体薄膜)最大反射波长与距离关系图。图6是实施例2制备得到的共混自组装物(光子晶体薄膜)最大反射波长与距离关系图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下述实施例中，刷状嵌段聚合物(PNBPM-b-PNDM)的结构式为：其中：当m＝n＝300时，PNBPM-b-PNDM记作DBCP1，共聚度为600；当m＝n＝400时，PNBPM-b-PNDM记作DBCP2，共聚度为800；当m＝n＝500时，PNBPM-b-PNDM记作DBCP3，共聚度为1000；实施例1DBCP1和DBCP2的共混自组装方法：(1)DBCP1的合成：在10mL聚合瓶中加入降冰片烯单体NBPM(57.6mg,91.2μmol)，1mL干燥二氯甲烷，加入G-3(0.27mg,0.31×10-3mmol)的二氯甲烷溶液0.1mL，在常温下搅拌反应30分钟，然后将1.1mL含有降冰片烯单体NDM(72.2mg,91.2μmol)的二氯甲烷的溶液加入到上述反应液中继续反应1小时，整个加料和反应过程均在手套箱中进行。反应完成后加入1mL乙烯基乙醚淬灭反应。移出手套箱，在无水甲醇中沉淀，离心，真空干燥得到主链聚合度为600的刷状嵌段聚合物DBCP1，其中NBPM的聚合度为300，NDM的聚合度为300。其中：NBPM的结构式为：NDM的结构式为：以下实施例中的NBPM、NDM的结构式也为上述结构。(2)DBCP2的合成：在10mL聚合瓶中加入NBPM(57.6mg,91.2μmol)，1mL干燥二氯甲烷，加入G-3(0.21mg,0.23×10-3mmol)的二氯甲烷溶液0.1mL，在常温下搅拌反应30分钟，然后将1.1mL含有NDM(72.2mg,91.2μmol)的二氯甲烷的溶液加入到上述反应液中继续反应1小时，整个加料和反应过程均在手套箱中进行。反应完成后加入1mL乙烯基乙醚淬灭反应。移出手套箱，在无水甲醇中沉淀，离心，真空干燥得到主链聚合度为800的刷状嵌段聚合物DBCP2，其中NBPM的聚合度为400，NDM的聚合度为400。(3)DBCP1和DBCP2的共混自组装：分别称取10mgDBCP1和DBCP2进行等质量共混，然后将共混后的刷状嵌段共聚物均匀分散在1.5mL四氢呋喃(THF)中，将混合液涂布在玻璃片上，室温下溶剂挥发以后得到光子晶体薄膜，其宏观照片为图1所示，取同一半径上的五个点A1、A2、A3、A4、A5，反射光谱图为图3所示，薄膜中心至边缘表现出了反射波长的蓝移变化。实施例1制备得到的共混自组装物(光子晶体薄膜)呈圆形结构，对其进行反射光谱测试，对其进行可知光子晶体薄膜同一半径上不同点(A1、A2、A3、A4、A5)处的主反射波长与该点到光子晶体薄膜圆心之间的距离呈线性关本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物，其特征在于，所述刷状嵌段聚合物的通式为PNBPM‑b‑PNDM,结构式如下：
【技术特征摘要】
1.一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物，其特征在于，所述刷状嵌段聚合物的通式为PNBPM-b-PNDM,结构式如下：当m＝300-400，n＝300-400时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM-b-PNDM记作P1；当m＝400-500，n＝400-500时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM-b-PNDM记作P2，并且P1和P2中的单体聚合度不同；所述共混自组装物按照以下方法制备：取等质量的P1和P2进行共混，然后将共混后的刷状嵌段共聚物均匀分散在四氢呋喃中得到混合液，将所述混合液涂布在载片上，室温下20-25℃溶剂挥发以后得到所述共混自组装物。2.如权利要求1所述的一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物，其特征在于，P1中m＝300，n＝300；P2中m＝400，n＝400。3.如权利要求1所述的一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物，其特征在于，P1中m＝400，n＝400；P2中m＝500，n＝500。4.如权利要求1所述的一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物，其特征在于，所述P1和P2按照以下方法制备：取带有烷基链的降冰片烯单体NAM溶解到有机溶剂中，加入G-3催化剂，在20-40℃下搅拌反应，以使单体NAM均聚，然后将溶解好的带有苄苯结构的降冰片...
【专利技术属性】
技术研发人员：任丽霞，张同周，袁晓燕，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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