2.4 P(NIPAM-b-DMMPPS)的溶液性能

2.4.1嵌段含量对P(NIPAM-b-DMMPPS)相转变温度的影响:

探究了P(NIPAN-b-DMMPPS)中PNIPAM嵌段含量对其临界溶解温度的影响，通过改变NIPAM与DMMPPS单体加料的比例，得到一系列PNIPAM嵌段含量不同的P(NIPAN-b-DMMPPS)嵌段共聚物。Fig.9为不同嵌段比例的表面活性剂溶液在500nm波长下的透光率随温度的变化。

由图可以看出，PN_20，PN_40，PN_80和PN 100在低温时溶液透光率为100%，表明其在低温可以溶于水;随着温度的升高，聚合物溶液的透光率急剧下降，表明聚合物发生相变，有固体从溶液中析出，说明此时聚合物存在LCST。相反，PN_50在低温时不溶于水，随着温度的升高，其透光率逐渐增大，表明聚合物在高温逐渐溶解，存在UCST。

由图中聚合物溶液透光率的变化可以得到不同嵌段比例的P(NIPAM-b-DMMPPS)的UCST和LCST,结果汇于Tab.1中。

随着PDMMPPS嵌段含量减少，聚合物的LCST趋于PNIPAM的LCST值，这种变化取决于亲水段PNIPAM相较于疏水段PDMMPPS对整个嵌段聚合物的作用大小，PDMMPPS嵌段的含量越少，亲水段PNIPAM与水之间的作用力越大，其LCST越接近于PNIPAM的LCST。

为深入研究P(NIPAN-b-DMMPPS)嵌段聚合物在水溶液中的温度响应特性，本文利用激光纳米粒度仪对PN_20,PN_40,PN_50,PN_80和PN_100这5种不同组成的聚合物样本进行了分析，特别关注了它们的水合半径随温度变化的情况。测量结果见Fig.10。

从Fig.10可以观察到，低温条件下，PN_20的平均水合半径大约为500nm,PN_50的水合半径在750nm左右。此阶段，这2种聚合物均形成了胶束结构，并从水溶液中析出。当温度升高时，两者的水合半径均表现出明显的减小趋势，表明它们在水中的溶解度增加。特别地，对于PN_50而言，激光纳米粒度仪的测量结果显示，其水合半径发生突变的温度区间位于40℃至45℃之间。这一发现指出，PN_50在该温度范围内经历了热敏性质的显著变化，可能由于温升引起的聚合物链构象改变或胶束结构的解离。相反，PN_40低温时平均水合半径接近于0，溶解性较好，而高温时其水合半径逐渐增大，接近400nm，从溶液中析出。其中PN_40所测得的LCST与透光率结果一致。随着温度升高，PN_20和PN_80分子在溶液中形成大的聚集体，激光粒度仪测定的是上清液的粒径，因此粒径变小，甚至观察不到纳米粒子。

2.4.2电解质NaCl对P(NIPAM-b-DMMPPS)相转变温度的影响:

为研究电解质对P(NIPAM-b-DMMPPS)温度响应行为的影响，通过浊度法测量了不同浓度的NaCl溶液中P(NIPAM-b-DMMPPS)的UCST和LCST，结果如Fig.11所示。从实验结果可以看出，电解质NaCl是影响P(NIPAM-b-DMMPPS)表面活性剂溶液的临界溶解温度的因素之一。随着NaCl浓度的增大(Fig.11(a)),其LCST先降低,在盐溶液浓度处在0.08mol/L时降为最低值，随着电解质浓度的进一步增大，LCST又呈现升高趋势。这可能由于Na+和Cl的加入使氢键的形成更困难，随着NaCl浓度的进一步增大，带正电或负电荷会导致分子链难团聚，没有强作用力破坏氢键，LCST增大。对于PN_80嵌段聚合物，由于其中PDMMPPS链段的比例较小，这种聚合物展示出一个较低的LCST。实验观察到，添加NaCl后，PN_80的LCST有所降低。这一现象可以归因于离子与水分子之间的溶剂化效应，此效应导致PNIPAM与水之间的氢键被破坏。

对于PN_80，由于PDMMPPS链段占比很小，因此其具有1个LCST,NaCl的加入降低了LCST，这是由于离子与水之间的溶剂化效应使PNIPAM与水之间的氢键破坏引起。对于PN_40，随着电解质NaCl浓度增大，其LCST总体呈现降低趋势。此外，从Fig.11可以看出，电解质离子对P(NIPAM-b-DMMPPS)表面活性剂溶液的LCST影响不大，随着NaCl浓度的增大，3种嵌段比例的聚合物溶液其临界互溶温度总体都呈现略微下降的趋势，且它们都只有1个低临界互溶温度LCST。