PAMAM树枝状聚合物在液晶、涂层和薄膜技术中的应用

CY@LCC

树枝形聚合物化学的先驱之一Donald Tomalia提出树枝形聚合物可作为理想的建构自组装纳米级材料的基础。尽管纳米技术的一些梦想还有待实现，树枝形聚合物已在制备液晶、涂层和薄膜等建构方面显示了令人兴奋的前景。
组织液晶中间体最适宜的结构是杆状或盘状的分子，这样它们可以排列在一个共同的方向上。相比之下，树枝形聚合物按其规则来看，球状的结构并不显示液晶性。但是最近，Percec 探索了两条得到液晶材料的路线：1. 将树状片断连接到一个作为聚内型受体的醚（链状或冠状）上，促进超分子管状结构（六方形，柱状液晶相）的自组织。2. 把具有柔韧性和刚性的分支构象连接到树状结构上，分支能以扭曲或反式构象存在。后者使得树状分支几乎平行，可以观察到热致变群聚向列型、近晶状液晶和晶体形态。
树枝形聚合物的性质——统一的形状、可控制的表面基团及化学稳定性使其可作为理想的涂层或薄膜材料。多种自组织树状层已见报道，并且关于这些材料的研究已成为树枝形聚合物最有希望的应用领域之一。
在 Pt2+覆盖表面利用逐步方法可得到多层薄膜。这一过程包括硅片和（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷的官能作用，得到一个氨端基的表面，上面覆盖着Pt2+离子。把此材料浸入不同的PAMAM 溶液中，得到可以进行重复步骤的单层。每一周期加一层四或六代的PAMAM 树枝形聚合物，厚分别位4nm 和7nm，表面再覆盖上1nm 的Pt2+层。这样重复12 次就可得到厚80nm 的薄。如果没有Pt2+则未观察到生成层的现象——这就说明金属离子在层与层之间形成了树枝形大分子内的金属-氨键。一种聚氨端基 PAMAM 树枝形聚合物已被用来修饰硅氧化物表面固化Au 胶体单层。四代的PAMAM 树枝形聚合物在玻璃、硅氧化物或铟-锡氧化物（ITO）表面自发吸附。用XPS 测定薄膜厚度为1.4~2.5nm,表明形成单层。至少在几星期内惰性金属胶体薄膜很稳定，并不受水或乙醇重复洗涤的影响。对这些粗糙金属表面的实际应用已有报道。多种连接在涂层上的树枝形聚合物可用作电致发光器件。树枝形聚合物还被连接到电极的薄膜上及在空气-水界面上形成Langmuir 层。（威海晨源树枝分子）