熱およびpH感受性ABAトリブロックコポリマーの水性ミセルゲルのレオロジー特性

この記事では、熱およびpH感受性ABAトリブロック共重合体の10.0 wt％水溶液から形成された水性ミセルゲルのレオロジー特性に対するpHの効果の系統的研究を紹介します。酸）-b-pol（エチレン酸化物）-b-pol（エトキシディ（エチレングリコール）アクリレート-Co-アクリル酸）（P（Degea-co-aa）-b-peo-b-p（degea-co-aa）））。ブロック共重合体は、違いのあるPEOマクロイニチエーターからのモル比が100：5のDegeAおよびTert-Butyl Acrylateの原子移動ラジカル重合、およびそれに続くトリフルオロ酢酸を使用したTert-Butyl基の除去によって合成されました。Pdegeaは、水中の9°Cの雲点を備えた熱感受性水溶性ポリマーです。10.0 wt％水溶液のP（DegeA-Co-AA）-B-PEO-B-P（DegeA-Co-AA）の熱誘導ゾルゲル遷移温度（T（Sol-gel））溶液pHを変化させることにより、広い温度範囲で可逆的に調整されました。ゾルゲルの遷移は、pHの増加とともにより広くなり、PH値が高いPH値でP（DegeA-Co-AA）ブロックのより弱くて広いLCST遷移から生じました。加熱ランプから得られた動的ストレージモジュラスの最大値、およびプラトー貯蔵モジュリ（g（n））は、3つの正規化温度（t/t（sol-gel）= 1.025、1.032、および1.039）での周波数スイープから評価されました。、pHが3.00から5.40に増加すると減少し、pH = 〜4.7で最も急激な低下が観察されました。G（n）の減少は、ブリッジングポリマー鎖の数の減少を反映し、同時にループの数とぶら下がっているポリマー鎖の数の増加を反映しています。より高いpH値でのカルボン酸基のイオン化は、熱感受性ブロックに電荷を導入し、ポリマー鎖をより親水性にし、ゲル内のループとぶら下がっている鎖の形成を促進しました。pHの増加に伴うダングリングポリマー鎖の数の増加は、蛍光分光法研究によってサポートされていました。T（ゾルゲル）に対応する温度では、より高いpHで高かった。この記事で報告されている結果は、T（ゾルゲル）とゲル強度の両方が溶液pHを変化させ、潜在的なアプリケーションの設計の柔軟性を高めることで調整できることを示しました。

This article presents a systematic study of the effect of pH on the rheological properties of aqueous micellar gels formed from 10.0 wt % aqueous solutions of a thermo- and pH-sensitive ABA triblock copolymer, poly(ethoxydi(ethylene glycol) acrylate-co-acrylic acid)-b-poly(ethylene oxide)-b-poly(ethoxydi(ethylene glycol) acrylate-co-acrylic acid) (P(DEGEA-co-AA)-b-PEO-b-P(DEGEA-co-AA)). The block copolymer was synthesized by atom transfer radical polymerization of DEGEA and tert-butyl acrylate with a molar ratio of 100:5 from a difunctional PEO macroinitiator and subsequent removal of tert-butyl groups using trifluoroacetic acid. PDEGEA is a thermosensitive water-soluble polymer with a cloud point of 9 °C in water. The thermo-induced sol-gel transition temperature (T(sol-gel)) of the 10.0 wt % aqueous solution of P(DEGEA-co-AA)-b-PEO-b-P(DEGEA-co-AA) can be continuously and reversibly tuned over a wide temperature range by varying the solution pH. The sol-gel transition became broader with the increase of pH, which stemmed from the weaker and broader LCST transition of P(DEGEA-co-AA) blocks at higher pH values. The maximum value of dynamic storage modulus, obtained from heating ramp, and the plateau storage moduli (G(N)), evaluated from frequency sweeps at three normalized temperatures (T/T(sol-gel) = 1.025, 1.032, and 1.039), decreased with the increase of pH from 3.00 to 5.40 with the sharpest drop observed at pH = ∼4.7. The decrease in G(N) reflects the reduction of the number of bridging polymer chains and simultaneously the increase of the numbers of loops and dangling polymer chains. The ionization of carboxylic acid groups at higher pH values introduced charges onto the thermosensitive blocks and made the polymer chains more hydrophilic, facilitating the formation of loops and dangling chains in the gels. The increase in the number of dangling polymer chains with the increase of pH was supported by fluorescence spectroscopy studies, which showed that the critical micelle concentration of P(DEGEA-co-AA)-b-PEO-b-P(DEGEA-co-AA) at a temperature corresponding to T(sol-gel) was higher at a higher pH. The results reported in this article showed that both T(sol-gel) and gel strength can be tuned by varying the solution pH, providing greater design flexibility for potential applications.