半结晶性ABC三嵌段共聚物的微相分离与结晶

来源 :中国科学院长春应用化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:waxq134
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现有的关于微相分离和结晶的研究,主要基于热力学考虑,即有序无序转变温度、玻璃化转变温度和结晶温度,三者间的相对大小决定最终的自组织结构。其它影响微相分离和结晶耦合关系的因素,如体系的初始形态,自组织过程中的动力学,以及自组织的环境等,则研究的非常少。另外,到目前为止,关于ABC三嵌段共聚物,特别是半结晶性ABC三嵌段共聚物,在溶液和薄膜中的自组装研究的非常少,有许多科学问题有待探索。   本论文以PS-b-P2VP-b-PEO三嵌段共聚物为主要的研究对象,着重考察半结晶性ABC三嵌段共聚物在不同环境中的自组装行为,系统研究了PS-b-P2VP-b-PEO在稀溶液、薄膜和溶剂挥发过程中,微相分离和结晶的相互关系。   首先,笔者研究了PS-b-P2VP-b-PEO在稀溶液中的自组装。溶液中微量水与PEO之间的氢键作用,导致了PS-b-P2VP-b-PEO三嵌段共聚物的聚集,形成球形胶柬。室温下,在PEO结晶的驱动下,这些球形胶束逐渐转变为方形片晶。通过调节溶液中水的含量,能制备不同大小的的规整的聚合物片晶。笔者还分析了PEO片晶表面P2VP-b-PS嵌段高分子刷的状态(高度:3.5-14.3 nm,接枝密度:0.086-0.36)。P2VP-b-PS嵌段刷对不同溶剂蒸汽具有响应性:由于溶剂对P2VP和PS嵌段不同的选择性,可以通过不同的溶剂蒸汽来诱导嵌段刷的相分离,从而调控其表面形貌。   为了深入研究可结晶嵌段在体系中的分布对其结晶行为的影响,笔者将PEO和PS无规共混在胶束的外壳中,然后利用溶剂蒸汽诱导胶束薄膜的结晶。为此,本文利用PS-b-P2VP-b-PEO中P2VP和PS-b-AA中PAA之间的氢键作用,制备聚合物复合胶束:P2VP与PAA的组装体为胶束内核,PS和PEO无规分布于胶束外壳中。胶束的初始形貌对其溶剂诱导结晶过程有很大影响:如果薄膜由柱状胶束和球形胶束组成,结晶成核和生长能在数分钟内完成,形成大量的方形片晶;如果薄膜完全由球形胶束组成,在溶剂诱导过程中,球形胶束会组装成柱状聚集体,在柱状聚集体的中心,PEO完成初步的聚集和成核,最终缓慢形成方形片晶。浓溶液近似理论表明,在溶剂蒸汽中,PS与PEO的相分离不能被完全抑制。在PS和PEO的相分离的推动下,球形胶束转变为柱状聚集体,从而促进了PEO的结晶成核和生长。   除了溶液和薄膜,我们还深入地研究了从溶液到薄膜的转变过程中,PS-b-P2VP-b-PEO的微相分离和结晶的相互关系。本文发展了一种新方法,通过旋涂即可快速得到大面积规则的高分子薄膜。在溶剂挥发过程中,PS-b-P2VP-b-PEO的自组装主要与溶剂挥发速度、薄膜厚度和基底性质有关。当溶剂选择低挥发性的DMF,基底与PEO和P2VP相亲的硅片或云母,薄膜厚度控制较薄时.能通过旋涂得到大面积规则的六方点阵,而PEO的结晶基本被完全抑制。有序的微相分离图案的形成机理主要包括:基底的诱导作用(中间嵌段P2VP润湿基底),旋涂初期溶剂的快速挥发,以及旋涂后期残留溶剂的缓慢扩散。相同条件下,增加薄膜厚度,将导致PEO结晶趋势的逐渐增强,薄膜表面的树枝状晶体逐渐增多,而六方点阵图案仍然存在。当薄膜厚度超过12.0 nm时,结晶完全主导薄膜的表面形貌,微相分离被抑制。
其他文献
《東轩笔录》载:某夜宋仁宗在宫中听闻丝竹之声,便问近臣,这是哪里传来的?答曰,来自民间酒楼茶肆。近臣言罢不禁感叹,民间何等欢乐,哪似宫中这般冷清。宋仁宗却摇头说,宫中只有冷清,民间才能热闹;宫中倘若整日喧嚣欢乐,民间必然冷冷落落。
期刊
电化学在化工、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等诸多学科领域都取得了广泛的应用,是世界上一直以来十分关注的研究课题。而功能纳米材料的出现也为电化学的发展
在温和条件下催化转化甲烷(CH4)对于天然气和页岩气的有效利用具有重大意义,其不仅可以大大降低CH4的运输成本同时亦能产生具有高附加值的化学中间体。然而,CH4分子的固有惰性使得该反应在催化领域仍是一个巨大的挑战。近来,有文献报道在有CO和O2存在的液相温和环境中,沸石负载的单核铑催化剂(Rhi-ZSM-5)可将CH4高效高选择性地转化为CH3COOH和CH3OH。然而,对于该反应机制,特别是催化
学位
美国次贷危机更多的是美国人的,但是经济的全球化以及金融自由化浪潮使世界与美国的关系越来越紧密,从随后危机的演变及事态的发展可知,各国并不可能在此次次贷危机中独善其
配位聚合物具有丰富多样的结构和广泛的潜在应用价值。近年来,配位聚合物的自组装、结构及性质的研究成为当前“晶体工程”研究的主要内容。金属离子、配体和辅助配体对配位聚
二十一世纪是信息时代,而支持信息发展的基础是光电功能材料的研究与开发。光子与电子的耦合行为及其诱发的化学、物理和生物过程,以及衍生出的高新技术已成为新世纪学术界和产
学位
金属-空气电池(锂-空气、钠-空气电池)被认为是最具有发展前景的下一代储能体系,具有极高的理论能量密度。相比于现己商用化的锂离子、锂-硫电池储能体系,金属-空气电池的研究还
他不是与中国针锋做对吗?他为什么会见中国企业家?  马云当场向特朗普表示要为特朗普新政府创造100万个就业机会,  这位中国商人与这位商人总统的一唱一和到底透露了什么信号  新当选美国商人总统特朗普在竞选总统时,高调说了很多攻击中国的话,如“不能再允许中国强奸我们国家!”、“因为中国,我们失去了5万个制造业工作机会,甚至是700万个工作机会”、“要对中国产品征收45%的惩罚性关税”……宣布“中国为
阅读是培养学生信息获取能力、理解能力、分析能力和问题解决能力的重要方式,在以往初中语文课堂教学中,教师虽然也较注重阅读教学,但在教学模式上仍比较僵化,多采用讲授方式进行。随着新课改理念的渗透,教师在进行阅读教学时,开始关注学生在阅读中的主体性。运用“四步教学法”来组织阅读教学,在导入环节中激发学生兴趣,以目标引导学生初步阅读,通过问题引导学生讨论,结合课堂教学进行拓展,让学生在阅读中获得独特的体验
铂类抗癌药物如顺铂、卡铂和奥沙利铂等已经广泛用于癌症治疗,对于这类药物的开发仍然存在许多挑战,如在不失抗癌活性的情况下如何降低药物的副作用和如何扩大成功治疗人类癌