架构半柔性嵌段共聚物的反常自组装

嵌段共聚物自组装是一种基本过程，其中不相容的嵌段自发形成有序微结构并具有广泛的实际应用。经典认识认为，畴间距受聚合物主链轮廓长度的限制。在此，结合分子设计、化学合成、小角/广角X射线散射、透射电子显微镜和电子断层扫描，我们发现这一分子图像对架构半柔性嵌段共聚物并不成立。对于强相分离的线型-半柔性瓶刷-线型三嵌段共聚物，瓶刷畴的尺寸可达瓶刷主链轮廓长度的两倍。这种反常自组装的机制可能是：不相容嵌段间的界面排斥足够大，将部分线型端嵌段拉入瓶刷畴中，从而有效增大了瓶刷畴尺寸。此外，半柔性瓶刷拓宽了与端嵌段体积分数$f_C^{SFB}\in(0.10,>0.40)$相关的圆柱形态区间。该窗口远宽于柔性线型嵌段共聚物的$f_C^{F} \in(0.14,0.35)$，也宽于近期针对相同化学组成与分子架构的线型-瓶刷嵌段共聚物的自洽场理论预测。我们的实验发现揭示了此前未被认识的复杂架构嵌段共聚物自组装机制。