PS-PDMAEMA与PS-PDMA特性及使用区别

一、定义

（一）PS-PDMAEMA

中文全称：聚苯乙烯 - 聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，英文全称：Poly (styrene)-b-Poly (N,N-dimethylaminoethyl methacrylate)，英文简称 PS-PDMAEMA。它是由聚苯乙烯（PS）疏水嵌段与聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEMA）功能嵌段通过可控聚合反应形成的二嵌段共聚物，分子式为 (C8H8) n (C8H15O2N) m，主链为饱和碳碳结构，侧链含叔胺官能团。

（二）PS-PDMA

中文全称：聚苯乙烯 - 聚 (N,N - 二甲基丙烯酰胺)，英文全称：Poly (styrene)-b-poly (N,N-dimethylacrylamide)，英文简称 PS-PDMA。该共聚物以 PS 为疏水链段，聚 (N,N - 二甲基丙烯酰胺)（PDMA）为亲水链段，属于典型的两亲性二嵌段聚合物，分子式为 (C8H8) n (C5H9NO) m，侧链含酰胺基修饰的氨基结构。

二、核心合成原理与反应特性

（一）聚合反应机制

两种材料均以原子转移自由基聚合（ATRP）为核心合成方法，该技术可精准控制分子量分布与嵌段比例。PS-PDMAEMA 的合成通常以 PEG-Br 或 α- 氯代丙酸乙酯为引发剂，先引发苯乙烯本体聚合形成 PS 嵌段，再在邻二氯苯等溶剂中引发 DMAEMA 单体聚合，得到结构明确的嵌段共聚物。PS-PDMA 则通过溴封端 PS（PS-Br）为引发剂，在 CuCl / 五甲基二亚乙基三胺催化体系下引发 DMA 单体聚合，产物分散性指数可低至 1.08，体现出优异的可控聚合效果。

（二）反应调控关键点

PS-PDMAEMA 的合成需控制 DMAEMA 单体的质子化程度，酸性条件下可提升聚合稳定性；而 PS-PDMA 的聚合对溶剂极性更敏感，在水 - 有机溶剂体系中需调节分散介质比例以避免相分离。两种材料均需使用偶氮二异丁氰（AIBN）等引发剂调控聚合速率，确保嵌段链长均一性。

三、关键特性差异对比

（一）化学响应性

PS-PDMAEMA 具有显著的 pH、温度及 CO₂三重响应性。酸性环境中，其叔胺基团质子化使 Zeta 电位升高，胶束稳定性增强，等电点约为 8.9；温度升高时，PDMAEMA 链段疏水性增强，胶束粒径减小。PS-PDMA 主要表现为盐浓度响应性，水溶液中盐浓度变化会调控 PDMA 链段的氢键作用，进而改变自组装体尺寸，但 pH 响应灵敏度显著低于 PS-PDMAEMA。

（二）物理与界面特性

PS-PDMAEMA 为疏水性主导的两亲性材料，玻璃化转变温度分别为 PS 嵌段 105℃、PDMAEMA 嵌段 11℃，260℃开始热分解，可自组装形成粒径均一的微球（平均粒径 0.634μm）。PS-PDMA 亲水性更优，PDMA 链段与水形成稳定氢键，自组装产物以囊泡结构为主，中空结构的载物容量高于 PS-PDMAEMA 微球，且热稳定性更优，分解温度比后者高约 30℃。

四、应用领域的差异化选择

（一）PS-PDMAEMA 的核心应用

抗菌材料：表面 PDMAEMA 链段质子化后形成正电荷位点，可破坏细菌细胞膜，核心 - 壳层结构的 PS-PDMAEMA 纳米粒子展现出优异抗菌活性。

纳米模板：作为胶束模板可制备 4-6nm 的 CdS 半导体纳米粒子，PDMAEMA 链段通过配位作用稳定纳米粒子，适用于光电材料制备。

智能分离膜：利用 pH / 温度响应性实现浸润性可逆转换，可用于可控渗透分离系统，粗糙化表面能进一步增强响应灵敏度。

（二）PS-PDMA 的核心应用

导电水凝胶：PDMA 链段与聚丙烯酰胺形成多重氢键，构建的杂化水凝胶韧性达 0.4MJ/m³，自愈效率 99%，导电率 4S/m，适用于柔性传感器。

药物递送：囊泡结构可高效封装大分子药物，pH 稳定性使其在生理环境中保持结构完整，通过盐浓度调控实现药物缓释，生物相容性优于 PS-PDMAEMA。

分离技术：亲水 PDMA 壳层可减少吸附污染，在生物大分子分离中展现出低非特异性吸附优势，适用于蛋白质纯化系统。