1、本論文的工作是基于上述研究背景以及發(fā)展趨勢展開的，選用了水溶性高分子聚乙二醇和聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯型嵌段共聚物，研究其與非離子表面活性劑膠束，微乳液以及層狀液晶的相互作用機理。從分子水平闡明高分子與膠束、微乳液、液晶的作用模型，考察高分子的分子鏈長、組成，溫度等物理化學條件對高分子/表面活性劑復合物的微觀結構以及性質的影響，主要得到以下幾方面的結果： 1.以熒光非輻射能量轉移(FRET)、核磁共振(NMR)、動態(tài)光散射(

2、DLS)、冷凍蝕刻電鏡(FF-TEM)等方法研究了非離子表面活性劑Triton X-100(TX-100)/聚乙二醇(PEG)復合物的微結構。研究結果表明：TX-100和芘為較好的供體-受體對，不同分子量的PEG的加入均使TX-100分子的苯環(huán)與芘分子之間的平均距離增加，表明復合物中TX-100膠束的結構比自由膠束松散，膠束結構的改變與PEG分子量無關。而復合物的表觀形貌取決于PEG的分子量(MW)：分子量較小的PEG(MW<2000

3、Dalton)插入TX-100膠束的親水基層或覆蓋在膠束表面，形成球形復合物；分子量較大的PEG(MW>2000 Dalton)將同時與多個膠束作用，形成珊瑚狀團簇。此外，體系的溫度升高有利于TX-100/PEG復合物的形成，而直鏈醇不影響復合物的形成。 2.以核磁共振(NMR)，動態(tài)光散射(DLS)以及等溫滴定微量熱(ITC)法考察了非離子表面活性劑TX-100與嵌段共聚物F127的相互作用。研究結果表明，F127與TX-10

4、0之間存在協同作用，形成TX-100/F127復合物，其微結構可以通過溫度以及TX-100濃度調節(jié)。復合物的微結構隨溫度的轉變(F127=20 mg/mL):在低TX-100濃度區(qū)域(<9.42 mM)，5℃時F127鏈在TX-100膠束表面吸附形成以TX-100膠束為主體的復合物，溫度升高，TX-100膠束解體，并插入F127膠束形成以F127膠束為主體的復合物；在中等TX-100濃度區(qū)域(9.42-94.85 mM)，隨著溫度的升高

5、F127/TX-100復合物的結構由以F127為主體解體轉變?yōu)橐訲X-100為主體；在高TX-100濃度區(qū)域內(>157.57 mM)，F127與TX-100的相互作用達到飽和，體系中出現TX-100自由膠束。復合物的微結構隨TX-100濃度的轉變：在較低的溫度(5-10℃)下，F127單體吸附到TX-100膠束上形成復合物：15-25℃范圍內，IX-100的加入促進F127單體的聚集，與TX-100形成以F127為主體的復合物；30-

6、40℃范圍內，少量的TX-100以單體的形式插入F127膠束形成以F127為主體的復合物，隨著TX-100濃度的增加，F127膠束解體，復合物轉變?yōu)橐訲X-100膠束為主體。 3.以動態(tài)光散射(DLS)，核磁共振(NMR)，熒光探針，以及紅外光譜法研究了聚乙二醇(PEG)對TX-100/環(huán)己烷/H2O體系反膠束結構的影響。結果表明：TX-100在環(huán)己烷中形成非球形的反膠束，溫度升高，反膠束轉變?yōu)榍蛐?。PEG400溶解于反膠束的內

7、核，并取代結合水與TX-100的EO鏈作用，誘導反膠束間融合形成較大的團簇。PEG的分子鏈越長，反膠束的粒徑越小，越有利于誘導反膠束的融合。但是，PEG在反膠束中的溶解度隨分子量的增加而減小。 4.以核磁共振(NMR)，偏光顯微鏡(POM)，小角X-衍射(SXRD)及冷凍蝕刻電鏡(FF-TEM)等方法研究了PEG在TX-100/n-C8H17OH/H2O體系層狀液晶(Lα)中的定位，以及在PEG誘導下Lα發(fā)生相轉變過程中微結構的

8、變化。非離子表面活性劑體系“液晶溶脹模型”的計算結果表明，絕大部分PEG分子溶解于Lα相的溶劑層，同時0.92-2.58 wt％的PEG分子滲透進入兩親雙層。PEG在兩親雙層中的滲透及在溶劑層中的無規(guī)團聚誘導液晶相向各向同性相轉變。PEG分子鏈越長，誘導相轉變的效率越高。此外，在TX-100/n-C8H17OH/PEG(aq)體系單相區(qū)域內，PEG對液晶結構的影響存在一個臨界分子量，該分子量的PEG對液晶結構的影響最大。臨界分子量的大小

9、與溶劑層厚度無關。對于TX-100/n-C8H17OH/H2O體系PEG的臨界分子量為2000。 5.以核磁共振(NMR)，偏光顯微鏡(POM)，小角X-衍射(SXRD)及流變性質的測量研究了三嵌段共聚物F127，P123與TX-100/n-C8H17OH/H2O體系層狀液晶的相互作用。并與F127的疏水片段PPG4000，及親水片段PEG4000與疏水片段PPG4000的混合物比較，以考察嵌段共聚物鏈的組成及構象對其與層狀液晶

10、相互作用的影響。結果表明：嵌段共聚物的疏水鏈及親水連與層狀液晶的作用同時導致層狀液晶向各向同性相轉變。在疏水作用力的驅動下，F127的PPO鏈段溶于層狀液晶的兩親雙層，使得兩親雙層的厚度增加，表面活性劑分子排列的有序性下降，水在兩親雙層中的滲透率增加。親水鏈的長度影響了嵌段共聚物誘導層狀液晶相向各向同性相轉變的機理。較長的親水鏈在溶劑層中的無規(guī)團聚導致液晶層彎曲，從而發(fā)生相轉變；較短的親水連則以助表面活性劑形式在兩親雙層親水基中定位，導