PNIPAM-b-PS-b-PNIPAM 是一种由两端聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)与中心聚苯乙烯(PS)构成的 ABA 型三嵌段共聚物,兼具 热响应性、疏水性与可控自组装行为,是一类在科研与功能材料领域具有重要应用价值的智能高分子材料。
该共聚物的分子结构特征表现为:PS 链段作为刚性疏水核心,赋予材料结构稳定性与机械强度,同时提供良好的相分离驱动力;PNIPAM 链段则具有温度响应特性,在低于其低临界溶解温度(LCST,约 32°C)时呈亲水卷曲状态,高于 LCST 时发生脱水塌缩并转变为疏水性。这种结构设计使材料在水溶液中呈现独特的温度驱动自组装行为:低温条件下,PNIPAM 链段充分水化,确保分子在水中的良好分散性,PS 疏水核可形成纳米胶束结构;随着温度升高,PNIPAM 链段的脱水塌缩促使胶束进一步紧密聚集,甚至发生从球状到核–壳颗粒等形貌转变。
通过调控分子量比例、PS 核心大小及 PNIPAM 链段长度,可实现材料性能的精准调节,满足不同场景需求。其自组装行为可形成胶束、囊泡、纳米棒、核–壳颗粒等高阶结构,使其成为研究软物质物理、纳米自组装体系和温控溶液行为的重要模型材料。基于 PNIPAM 的智能响应特性与 PS 链段的结构支撑作用,该共聚物在智能水凝胶、温度响应纳米药物载体、可控释放体系、生物传感器、吸附材料、温度驱动分离膜及智能界面调控材料等领域展现出广阔的应用前景。