两亲性多嵌段共聚物的胶束形成、凝胶化与相分离

通过晶格蒙特卡洛模拟，研究了具有大量嵌段的两亲性多嵌段共聚物在半稀溶液中的相行为。明确评估了浓度、溶剂质量以及链中疏水与亲水单体比例对所得结构的影响。揭示了几个不同的区域。对于低取代度（主要亲水）的共聚物，观察到胶束的形成，这些胶束根据浓度和链长，要么孤立存在，要么通过亲水部分连接。对于更高取代度的链，出现了更大的管状疏水结构，在较高浓度下，这些结构连接形成扩展的疏水核心。对于两种取代比，均观察到凝胶化，但凝胶网络结构差异很大。对于低取代度的链，凝胶由亲水嵌段交联的胶束组成；而对于高取代度的共聚物，扩展的疏水核心形成了凝胶网络。凝胶化与相分离之间的相互作用在相图中清晰可见。特别地，对于低取代度共聚物，在狭窄的浓度范围内，我们观察到随着相互作用能的增加，先发生溶胶-凝胶转变，随后发生逆凝胶-溶胶转变。结合甲基纤维素（一种疏水取代的多糖）的实验观察到的相性质，对模拟结果进行了讨论。