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导语
研究团队开展了浓溶液中两嵌段共聚物AB/均聚物C(AB/C)共混体系自组装行为的研究,针对该体系相重入现象未见报道、多参数协同调控不明的痛点,采用模拟退火技术揭示其调控机理,相关成果发表于Chinese Journal of Polymer Science,为功能材料精密制备提供重要理论支撑。
重要成果
本研究的核心创新的是,在浓溶液AB/C共混体系中发现重入相现象,运用模拟退火研究方法,系统阐明溶剂选择性与嵌段相互作用协同调控该现象的内在机理。在溶剂对A、B嵌段吸引作用相同,且均聚物与 B 嵌段间存在强吸引型非共价键作用的条件下,研究明确其核心调控逻辑——B嵌段与均聚物C的强吸引作用会使B域发生溶胀,而溶剂则表现出明显选择性,优先溶胀A域,二者的竞争溶胀效应最终触发重入相转变。相比传统单变量调控研究,本研究不仅观察到层状相→反相圆柱相→反相连通相→层状相→无序结构的重入相转变序列,还构建了多参数相图,有效填补了该领域的理论空白,为共混物相结构的精准调控提供了理论参考。

图1 AB/C共混溶液体系示意图及自组装相结构图

图2 基于聚合物浓度和均聚物体积分数变化的 AB/C 共混溶液体系相图与机理计算图
总结与展望
本研究在浓溶液 AB/C 共混体系中发现重入相转变现象,并系统阐明了该现象的核心调控机理,从理论层面填补了该研究领域的空白,也为嵌段共聚物相行为的相关研究提供了全新思路与方向。在应用层面,本研究成果可为半导体材料、自适应软材料等高端功能材料的精密制备提供理论支撑,助力相行为调控理论向实际应用的转化。
背景介绍
嵌段共聚物可自发自组装形成纳米级均一的微相分离结构,这一独特特性使其在纳米技术、药物递送、纳米光刻等前沿领域具备不可替代的应用潜力。相重入现象作为一种特殊的相转变形式,可在外部参数连续变化时使某一相再次出现,为嵌段共聚物相结构的多样化与精准化调控提供了新可能。目前,学界对 AB/C 共混体系相行为的研究多聚焦于低聚合物浓度体系,且多采用单变量调控方式,难以揭示多参数间的协同效应,导致对浓溶液体系相行为的认知较少,这一局限制约了其在功能材料精密制备中的应用,因此开展本项研究具有重要的理论与实际意义。
本文相关成果发表于Chinese Journal of Polymer Science。论文第一作者、通信联系人为齐鲁师范学院青年教师刘志瑶。
Citation: Liu, Z. Y.; Wang, H.; Bu, H. X.; Wang, J.; Li, B. H.; Liu, L. L. Reentrant phase behavior in diblock copolymer AB/homopolymer C blends: a combined effect of solvent selectivity and block interactions. Chinese J. Polym. Sci. 2026, 44, 857–868
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