Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

БЛОКСОПОЛИМЕ́РЫ

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 3. Москва, 2005, стр. 605

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: А. Р. Хохлов

БЛОКСОПОЛИМЕ́РЫ, ли­ней­ные со­по­ли­ме­ры, мак­ро­мо­ле­ку­лы ко­то­рых со­сто­ят из че­ре­дую­щих­ся бло­ков разл. со­става или строе­ния, ко­ва­лент­но свя­зан­ных в еди­ную цепь; об­щая фор­му­ла $$(\text A)_n─(\text B)_m─ ... ─(\text C)_l$$

где $\text{A, B, C}$ – мо­но­мер­ные зве­нья, $n, m, l$ – чис­ло моно­мер­ных звень­ев в бло­ке. Наи­бо­лее изу­че­ны диб­лок­со­по­ли­ме­ры со­ста­ва $(\text A)_n─(\text B)_m$ и муль­тиб­лок­со­по­ли­ме­ры, в ко­то­рых бло­ки из мо­но­мер­ных звень­ев $\text A$ че­ре­ду­ют­ся с бло­ка­ми из звень­ев $\text B$.

Б. по­лу­ча­ют: с ис­поль­зо­ва­ни­ем ре­ак­ций мак­ро­мо­ле­кул, со­дер­жа­щих кон­це­вые функ­цио­наль­ные груп­пы; пу­тём по­ли­ме­ри­за­ции на мак­ро­мо­ле­ку­ляр­ном ини­циа­то­ре с од­ной или дву­мя ак­тив­ны­ми кон­це­вы­ми груп­па­ми; пу­тём по­сле­до­ва­тель­ной по­ли­ме­ри­за­ции раз­лич­ных мо­но­ме­ров – ме­тод «жи­вой» по­ли­ме­риза­ции. Наи­боль­шее прак­тическое зна­че­ние име­ют Б. эти­ле­нок­си­да и про­пи­лен­ок­си­да (плю­ро­ни­ки), а так­же Б., со­дер­жа­щие бло­ки по­ли­сти­ро­ла и раз­личных эла­сто­ме­ров (напр., по­ли­бу­та­дие­на, по­ли­изо­пре­на), яв­ляю­щие­ся тер­мо­эла­сто­пла­ста­ми.

Б., как пра­ви­ло, со­че­та­ют свой­ст­ва по­ли­ме­ров, со­став­ляю­щих бло­ки. Рас­слое­ние твёр­дых Б. с вы­де­ле­ни­ем мак­ро­ско­пич. фаз на ос­но­ве отд. ком­по­нен­тов (бло­ков) не­воз­мож­но из-за на­ли­чия ко­ва­лент­ных свя­зей ме­ж­ду бло­ка­ми. Од­на­ко мо­жет про­ис­хо­дить мик­ро­фаз­ное рас­слое­ние Б. с об­ра­зо­ва­ни­ем до­ме­нов, обо­га­щён­ных мо­но­мер­ны­ми звень­я­ми од­но­го сор­та. Раз­мер до­ме­нов за­ви­сит от дли­ны бло­ков и мо­жет из­ме­нять­ся от 5 до 50 нм. Мор­фо­ло­гия до­мен­ной струк­ту­ры обу­слов­ле­на со­от­но­ше­ни­ем длин бло­ков; напр., для мо­но­дис­перс­но­го ди­блок­со­по­ли­ме­ра при зна­чит. сег­ре­га­ции (рас­слое­нии) воз­мож­но об­ра­зо­ва­ние сфе­рич. или ци­лин­д­рич. ми­целл од­но­го из бло­ков в мат­ри­це др. бло­ка ли­бо слое­вой струк­ту­ры че­ре­дую­щих­ся до­ме­нов из двух разл. бло­ков. Тер­мо­ди­на­мич. рав­но­ве­сию от­ве­ча­ет ор­га­ни­за­ция сфе­рич. ми­целл в объ­ём­но­цен­три­ров. ку­бич. струк­ту­ру, ци­лин­д­рич. ми­целл – в гек­са­го­наль­ную. Т. о., при мик­ро­фаз­ном рас­слое­нии Б. об­ра­зу­ют­ся ре­гу­ляр­ные на­но­ст­рук­ту­ры, что ис­поль­зу­ют для соз­да­ния ма­те­риа­лов с осо­бы­ми ме­ха­нич. свой­ст­ва­ми. Так, на ос­но­ве Б., в ко­то­рых че­ре­ду­ют­ся стек­ло­об­раз­ные и вы­со­ко­эла­стич­ные до­ме­ны, по­лу­ча­ют уда­ро­проч­ные пла­сти­ки; мик­ро­рас­сло­ён­ные Б. ис­поль­зу­ют для соз­да­ния мем­бран с се­лек­тив­ной про­ни­цае­мо­стью для га­зов и пр.

В се­лек­тив­ных рас­тво­ри­те­лях, хо­ро­шо рас­тво­ряю­щих бло­ки од­но­го со­ста­ва и пло­хо рас­тво­ряю­щих бло­ки др. со­ста­ва, мак­ро­мо­ле­ку­лы Б. об­ра­зу­ют аг­ре­га­ты и ми­цел­лы. Напр., для диб­лок­со­по­ли­ме­ров в рас­тво­рах ха­рак­тер­но об­ра­зо­ва­ние тер­мо­ди­на­ми­че­ски ус­той­чи­вых сфе­рич. ми­целл с «ядром» из пло­хо­ра­с­тво­ри­мых бло­ков и «ко­ро­ной» из хо­рошо­ра­с­тво­ри­мых бло­ков. Раз­мер та­ких ми­целл за­ви­сит от дли­ны бло­ков и обыч­но со­став­ля­ет 10–100 нм. Ми­цел­лы на ос­но­ве плю­ро­ни­ков в вод­ных сре­дах ис­поль­зу­ют как но­си­те­ли для на­прав­лен­но­го транс­пор­та ле­кар­ст­вен­ных пре­па­ра­тов.

Мно­гие Б. об­ла­да­ют по­верх­но­ст­но-ак­тив­ны­ми свой­ст­ва­ми. При на­ли­чии гра­ни­цы раз­де­ла двух жид­ко­стей, про­яв­ляю­щих срод­ст­во к мо­но­ме­рам двух разл. бло­ков, Б. ад­сор­би­ру­ют­ся на гра­ни­це, умень­шая меж­фаз­ное по­верх­но­ст­ное на­тя­же­ние. По­верх­но­ст­ную ак­тив­ность Б. ис­поль­зу­ют для улуч­ше­ния со­вмес­ти­мо­сти по­ли­мер­ных сме­сей; напр., Б. с бло­ка­ми из мо­но­мер­ных звень­ев А и В до­бав­ля­ют к рас­сло­ён­ной сме­си го­мо­по­ли­ме­ров, по­стро­ен­ных из этих же мо­но­мер­ных звень­ев.

Лит.: Hamley I. W. The physics of block copolymers. Oxf.; N. Y., 1998; Block copolymers: synthetic strategies, physical properties and applications. N. Y., 2002.

Вернуться к началу