PS-b-PI-b-PGMA 是一种由聚苯乙烯(PS)、聚异戊二烯(PI)和聚甘油甲基丙烯酸酯(PGMA)构成的 ABC 型三嵌段共聚物,其通过不同链段的协同作用,在自组装、界面工程、功能化纳米粒子构建及多相复合材料领域展现出独特优势。该共聚物因各组分相容性差异显著,在块体与溶液状态下均表现出强烈的 微相分离行为,是可调控纳米结构材料的重要平台。
PS 作为刚性疏水玻璃态聚合物,为共聚物提供良好的力学强度和结构稳定性;PI 具有高度柔性、低玻璃化温度及优异弹性,赋予整体链结构灵活性;PGMA 则是亲水性强且富含羟基的官能化聚合物段,具备突出的反应活性和后修饰能力。三者的组合使共聚物同时兼具疏水性、柔性及官能化特性,为多样化应用奠定基础。
在溶液自组装过程中,PI 通常形成柔性中间层,PS 可作为疏水核心或壳层,而 PGMA 则构成稳定的亲水外壳,使形成的胶束具有高稳定性和进一步化学功能化的潜力。在固体薄膜中,PS 的刚性微区与 PI 的弹性微区相互交织,PGMA 则在界面形成含大量羟基的亲水层,促使材料呈现由微相分离产生的柱状、层状、球状等多尺度纳米结构。
PGMA 链段的高密度羟基可作为高效后修饰平台,能与肽、糖、荧光分子、金属离子或纳米粒子等结合,满足生物功能化需求。PI 的柔性特性可有效改善薄膜或涂层的机械性能,使其能够承受形变而不易破裂;PS 则保障材料整体结构的强度与耐化学性。基于这些性能,该材料被广泛应用于智能水凝胶界面、二维/三维纳米结构模板、生物传感器功能涂层、纳米药物载体、柔性涂层及溶剂响应体系。此外,借助 PGMA 的开环反应性,可构建 pH、温度或酶响应体系,在智能材料与精准药物递送领域具有重要价值。