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分子间相互作用是高分子科学中的基本理论课题之一。其中,氢键作用是聚合物共混物中常见的一种分子间相互作用。聚合物共混物中的强氢键作用已受到了人们的广泛研究。但对于聚合物共混物中的弱氢键作用,由于表征方法与技术的欠缺,鲜见报道。基于此,本工作选取三种经典的聚合物共混体系,包括不相容的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚苯乙烯(PS)、相容但分子间作用力较弱的聚苯乙烯/聚乙烯基甲基醚(PVME)和相容且具有强氢键作用的聚甲基丙烯酸甲酯/聚乙烯基苯酚(PVPh)共混物作为研究对象,主要结合傅里叶红外光谱(FTIR)、固体核磁共振波谱(SSNMR)以及量子化学计算方法,以探讨三种共混体系中的弱氢键作用。具体内容如下:1.采用SSNMR和量子化学计算方法研究了不同分子量的PMMA/PS和PMMAl/PSl共混物中的分子间相互作用。高分子量PMMA/PS共混物中未检测到组分间相关性,二者并不相容。低分子量PMMAl/PSl共混物的2D13C-1H FSLG-异核相关(HETCOR)谱中,PMMAl中C=O、OCH3与PSl中苯环之间都存在相关峰。由此可推测C=O与苯环之间可能存在C-H…O弱氢键作用,OCH3与苯环之间可能存在C-H…π或C-H…O弱氢键作用。2D13C{1H}REREDOR边带谱实验结果显示共混前后OCH3中CH3的动力学未发生变化,排除了OCH3与苯环之间存在C-H…π作用的可能,间接表明OCH3与苯环之间可能存在C-H…O弱氢键作用。量子化学计算结果显示PMMAl中C=O氧、OCH3氧与PSl中苯环CH之间的空间距离分别为2.724?、3.300?,都小于一个苯环分子上的碳与其对位氢之间的距离3.873?,从而确认了苯环与C=O、OCH3之间都存在C-H…O弱氢键作用。2.通过FTIR、SSNMR和量子化学计算方法对PS/PVME共混体系中的C-H…O弱氢键作用进行了研究。共混后PS中苯环的CH和C=C红外吸收峰发生位移,证实PS中苯环参与了分子间的相互作用。在共混物的2D13C-1H FSLG-HETCOR谱中,PVME的OCH3与PS苯环之间存在相关峰;同时,13C自旋-晶格弛豫时间(T1)Torchia实验结果表明共混后苯环的局部运动性增强,OCH3的局部运动性减弱;另外,量子化学计算结果显示PVME中OCH3氧与PS中苯环CH之间的距离为2.524?,小于苯环碳与其对位氢之间的分子内距离3.871?。这些实验结果都证实了PVME中OCH3与PS中苯环之间存在C-H…O弱氢键作用。3.通过FTIR、SSNMR和量子化学计算方法研究了PMMA/PVPh共混体系中的分子间相互作用。众所周知,PMMA中C=O和PVPh中OH两基团之间存在强氢键作用。我们的红外结果显示PVPh中苯环的C=C吸收峰在共混后发生蓝移,表明苯环也参与了共混物中的某种分子间相互作用。PMMA/PVPh共混物的13C{1H}交叉极化/魔角旋转(CP/MAS)谱中,OCH3碳的信号峰向高频位移;同时在其2D13C-1H FSLG-HETCOR谱中观测到苯环与C=O、OCH3都有相关性。由此可推测C=O与苯环之间可能存在C-H…O弱氢键作用,OCH3与苯环之间可能存在C-H…π或C-H…O弱氢键作用。2D13C{1H}REREDOR实验结果显示共混前后OCH3中CH3的动力学未发生变化,排除了OCH3与苯环之间存在C-H…π作用的可能,间接表明OCH3与苯环之间存在C-H…O弱氢键作用。量子化学计算结果显示C=O氧、OCH3氧与苯环CH之间的距离分别为2.939?、3.522?,都小于一个苯环分子内碳氢之间的距离3.866?,表明苯环和C=O、OCH3之间均存在C-H…O弱氢键作用。此外,利用2D13C-1H FSLG-HETCOR技术,我们直接观测到PVPh中OH氢信号,并结合高分辨1H谱给予指认。