[发明专利]刷状嵌段聚合物的共混自组装物及应用

说明书

本发明公开了一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物及应用，所述刷状嵌段聚合物的通式为PNBPM‑b‑PNDM，当m＝300‑400，n＝300‑400时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM‑b‑PNDM记作P1；当m＝400‑500，n＝400‑500时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM‑b‑PNDM记作P2，并且P1和P2中的单体聚合度不同；所述共混自组装物的中心至边缘表现出了反射波长的蓝移。所述共混自组装物为圆形薄膜，圆形薄膜径向线上不同点处的主反射波长与该点到光子晶体薄膜圆心之间的距离呈线性关系。

技术领域

本发明涉及嵌段共聚物的自组装技术领域，特别是涉及一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物及应用。

背景技术

光子晶体因内部光子禁带结构的存在可以调控光波的传播，从而使其具有很大的应用价值，如做特殊颜料、波导及反射涂层等等。响应性光子晶体是一类反射波长可以随外界物理或化学条件变化而改变的材料。这种材料除了具有传统光子晶体所必需的周期性结构之外，还必须存在响应性基团。常见的有两种方法引入响应性基团：(1)利用响应性材料作为基质来直接构建光子晶体结构，如利用嵌段聚合物自组装制备一维光子晶体，在溶剂氛围下链段溶胀从而表现出反射波长的改变。(2)首先制备出光子晶体结构，然后将响应性材料掺杂至基体中，形成稳定的光子晶体复合材料。根据需要，通过以上两种方法可以设计制备出Ph、温度、化学溶剂、电场及磁场等不同的响应性光子晶体材料。

现有技术中已合成了两种空间大体积位阻的刷形嵌段共聚物，并通过自组装制备出了反射波长从紫外可见到近红外波段可调节的一维光子晶体材料。尽管这种方法可以制备出反射波长可控的光子晶体，但是往往需要多种不同分子量的刷形嵌段聚合物分别自组装，这种方式比较繁琐麻烦。因此，发明一种简单可行的方式来制备光子晶体材料尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物及应用。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

本发明的一种刷状嵌段聚合物的共混自组装物，所述刷状嵌段聚合物的通式为PNBPM-b-PNDM,结构式如下：

当m＝300-400，n＝300-400时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM-b-PNDM记作P1；

当m＝400-500，n＝400-500时，所述刷状嵌段聚合物PNBPM-b-PNDM记作P2，并且P1和P2中的单体聚合度不同；

所述共混自组装物按照以下方法制备：

取等质量的P1和P2进行共混，然后将共混后的刷状嵌段共聚物均匀分散在四氢呋喃中得到混合液，将所述混合液涂布在载片上，室温下20-25℃溶剂挥发以后得到所述共混自组装物。

在上述技术方案中，P1中m＝300，n＝300；P2中m＝400，n＝400。

在上述技术方案中，P1中m＝400，n＝400；P2中m＝500，n＝500。

在上述技术方案中，所述P1和P2按照以下方法制备：

取带有烷基链的降冰片烯单体NAM溶解到有机溶剂中，加入G-3催化剂，在20-40℃下搅拌反应，以使单体NAM均聚，然后将溶解好的带有苄苯结构的降冰片烯单体NBzM的加入到上述反应液中继续反应，以实现NAM、NBzM的共聚，反应完成后加入终止剂淬灭反应，最终得到目标树枝形嵌段共聚物(PNAM-b-PNBzM)，优选所述G-3、NAM和NBzM的摩尔比为：1:(100-1000):(100-1000)；

其中：NAM的结构式为：

NBzM的结构式为：