三嵌段共聚物是由三个嵌段链组成基本单元的共聚物,这些链段在共聚物中各自保持相对独立的化学和物理性质,但同时又通过共价键相互连接,形成宏观上均匀分布的共聚物。可以分为两组分(二元)三嵌段共聚物和三组分(三元)三嵌段共聚物。此外,根据其拓扑结构,还可以分为线型、杂臂星型、梳型等三嵌段共聚物。
1、材料科学领域
热塑弹性体:具有类似橡胶的弹性和塑料的可加工性,可在常温下显示橡胶高弹性,高温下又能塑炼加工,常用于制备各种密封件、鞋底等。
形状记忆材料:如聚己内酯-聚乳酸-聚己内酯(PCL-PLA-PCL)三嵌段共聚物,在特定温度刺激下能固定临时形状,加热后又恢复初始形状,可用于智能纺织品、生物医学传感器等领域。
自组装材料:能自组装形成丰富有序相,参数空间比两嵌段共聚物大,可形成多种复杂结构,为制造纳米结构材料提供途径,如通过模拟退火方法研究其溶液态自组装,可观察到多种多相分隔胶束。
2、生物医药领域
药物缓释载体:可作为药物载体,实现药物的缓慢释放,提高药效并降低副作用,如聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸(PLA-PEG-PLA)三嵌段共聚物可包裹药物分子并控制释放速率。
组织工程支架:具有良好的生物相容性和可降解性,可作为组织工程支架材料,为细胞生长和组织修复提供支撑和引导,如聚碳酸酯-聚氨酯-聚碳酸酯(PCU-b-PC-b-PCU)三嵌段共聚物可用于改善生物材料的机械性能和生物相容性。
生物成像剂:某些三嵌段共聚物可与显像剂结合,用于生物成像,帮助医生更准确地观察和诊断疾病。
3、化工领域
增容剂:如聚丙交酯-聚(己二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯)-聚丙交酯三嵌段共聚物,可作为聚乳酸(PLA)与聚(丁二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇)酯(PBAT)共混物的增容剂,改善两者的界面相互作用和互溶性,提高共混物的力学性能。
分散剂:能帮助纳米粒子等在聚合物基体中更好地分散,如在碳纳米管填充的聚合物复合材料中,三嵌段共聚物可实现碳纳米管的均匀分散,提高复合材料的性能。