1嵌段共聚物

1.1嵌段共聚物概念

嵌段共聚物是由两种或两种以上的化学性质不同的聚合物链段通过共价键连接而得到的一种物质^[1-3]。根据嵌段的种类个数和共价键的连接方式，可以分为不同的嵌段共聚物。按照嵌段种类个数的不同，可分为两种聚合物链段的AB双嵌段共聚物、ABC三嵌段共聚物、ABCD四嵌段共聚物、ABCDE五嵌段共聚物。另外，按照共价键的连接方式的不同，可分为星型、线性、梳型或接枝状及环状结构的嵌段共聚物。

嵌段共聚物通常可以按其在水溶液中的溶解状态分为双亲性嵌段共聚物和全亲水性嵌段共聚物等几大类。双亲性嵌段共聚物是指在同一高分子中既含有亲水链段，又含有憎水链段的共聚物。

1.2嵌段共聚物自组装

嵌段共聚物通过微相分离可以自组装得到纳米级的有序结构^[4]。由于组成嵌段共聚物的不同链段之间化学性质存在差异，链段会因为排斥作用而发生分离，但是共价键的存在限制了分离的距离，使得分离尺寸只能发生在纳米级，微结构在5-100 nm之间，这种性质被称为微相分离^[5]。

影响两嵌段共聚物微相分离的参数主要有聚合度（组成聚合物的单体的个数）N、嵌段间的Flory-Huggins相互作用参数χ和嵌段组成f（某嵌段组分所占的体积分数）。当聚合度N和F-H参数χ的乘积达到有序/无序的转变值时，就会发生微相分离。由相图^[6]可知，对于结构简单的嵌段共聚物，如A-b-B线性嵌段共聚物，当嵌段A的体积分数为1/2时，即两个嵌段所占的体积分数基本相等，嵌段共聚物会自组装形成层状结构，随着嵌段A的体积分数减小，会依次形成螺旋、柱状、球状形貌。并且相图相对于f_A=1/2左右对称，体积分数大的一相为主体相，另一相为分散相。

1.3均孔膜结构

均孔膜是孔径均一、孔道结构一致，能够贯穿整个分离层的分离膜。均一的孔道能够精密的筛分不同尺寸的物质；垂直的孔道能够减小阻力提高膜的渗透性能，还能提高膜的抗污染能力^[7]。因此，均孔膜在病毒的绝对脱除、蛋白质和多肽的分级、纳米材料合成^[8]、药物控释^[9]、传感^[10]、微流控^[11]等众多领域有广泛的应用前景。

2以液体为基底制备嵌段共聚物薄膜