嵌段共聚物PCL-b-PMMA薄膜的微相分离形貌

通过开环聚合(ROP)和原子转移自由基聚合(ATRP)制备了不同嵌段结构的嵌段共聚物PCL-b-PMMA,使用核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行了表征,通过原子力显微镜(AFM)研究了嵌段共聚物薄膜的微相分离形貌。结果表明,嵌段共聚物发生了微相分离,聚ε-己内酯(PCL)链段形成柱状微区;PCL链段体积分数较低时,薄膜表面以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)链段聚集为主,但未在PCL柱状微区上方形成覆盖,从而在薄膜表面形成孔洞;随PCL链段体积分数增加及PMMA链段分子量下降,PCL柱状微区面积增加,向薄膜表面迁移并逐渐形成覆盖,造成薄膜表面孔洞消失。     

聚丙烯酸对含聚氧化乙烯链段嵌段共聚物微相分离形貌的调控作用

采用原子转移自由基聚合(ATRP)制备了两嵌段共聚物聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯(PEO-b-PS)和三嵌段共聚物聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯(PEO-b-PS-b-PBA),再将聚丙烯酸(PAA)分别与PEO-b-PS和PEO-b-PS-b-PBA进行溶液共混和旋涂成膜,通过原子力显微镜研究了PAA对2种嵌段共聚物薄膜微相分离形貌的调控作用。结果表明,PEO-b-PS/PAA共混薄膜呈现PEO/PAA为分散相以柱状形态垂直分布在PS连续相中的微相分离形貌,柱状微区尺寸随着PAA含量及相对分子质量的增加而不断增大。当PAA质量分数达到30%后,PEO/PAA分散相向层状形态转变。PEO-b-PS-b-PBA与PAA共混后,PEO/PAA相区从原先平行于薄膜表面排列的层状形态向随机取向的柱状形态转变,PS微相区在薄膜表面形成细小的锥状突起,随着PAA质量分数增加,PEO/PAA柱状微区向薄膜表面垂直排列取向得到增强,PS微相区的突起程度降低。     

嵌段共聚物PEO-b-PS与聚苯乙烯共混薄膜的表面形貌及性能

通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了嵌段共聚物聚氧化乙烯(PEO-b-聚苯乙烯(PS)),将PEO-b-PS与PS溶液共混成膜,使用接触角测试仪(CA)和原子力显微镜(AFM)考察了PEO-b-PS含量与共混薄膜表面形貌及性能之间的关系。研究发现,嵌段共聚物在薄膜中发生微相分离并在薄膜表面形成PEO微相区,随PEO-b-PS含量增加,薄膜表面PEO相区尺寸增大,但分布密度下降。通过共混薄膜表面形貌的变化,解释了共混薄膜的亲水性和表面张力随PEO-b-PS含量增加的变化趋势。     

两亲性三嵌段共聚物对聚丙烯薄膜的表面改性EI北大核心CSCD

分别制备了以聚丙烯(PP)为亲油链段,聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)为亲水链段的两亲性三嵌段共聚物,并将其用于PP薄膜的表面改性。使用傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜和接触角表征薄膜的表面组成、形貌和亲水性,比较不同亲水链段在聚丙烯薄膜中迁移扩散及在薄膜表面聚集的情况。研究发现,亲水链段向薄膜表面迁移扩散并在薄膜表面聚集浓度的顺序为:PEG链段>PVP链段>PHEMA链段>PMMA链段。亲水链段在薄膜表面聚集形成柱状微相区,微相区的分布密度与亲水链段在薄膜表面聚集浓度的顺序一致。由于PEG链段在薄膜表面的聚集浓度和微相区分布密度最高,表面改性效果最明显;而PMMA链段在薄膜表面聚集浓度最低,极性较弱,表面改性效果最差。     

两亲性三嵌段共聚物对聚丙烯薄膜的表面改性

分别制备了以聚丙烯(PP)为亲油链段,聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)为亲水链段的两亲性三嵌段共聚物,并将其用于PP薄膜的表面改性。使用傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜和接触角表征薄膜的表面组成、形貌和亲水性,比较不同亲水链段在聚丙烯薄膜中迁移扩散及在薄膜表面聚集的情况。研究发现,亲水链段向薄膜表面迁移扩散并在薄膜表面聚集浓度的顺序为:PEG链段PVP链段PHEMA链段PMMA链段。亲水链段在薄膜表面聚集形成柱状微相区,微相区的分布密度与亲水链段在薄膜表面聚集浓度的顺序一致。由于PEG链段在薄膜表面的聚集浓度和微相区分布密度最高,表面改性效果最明显;而PMMA链段在薄膜表面聚集浓度最低,极性较弱,表面改性效果最差。     

热分析法研究PS-b-PEO-b-PS/h-PEO共混物的结晶行为

将聚苯乙烯-聚氧乙烯-聚苯乙烯(PS-b-PEO-b-PS)与不同相对分子质量的聚氧乙烯均聚物(h-PEO)共混,研究三嵌段共聚物中间嵌段处于不同干湿刷条件下的PEO的结晶行为。利用差示扫描量热法(DSC)研究共混物的结晶、熔融行为,发现嵌段共聚物中PEO嵌段的相对分子质量与PEO均聚物的相对分子质量对共混物的干、湿刷形貌有很大的影响。同时可通过自成核方法有效地改变共混物的干、湿刷状态。利用X射线小角散射技术(SAXS)确认这种干、湿刷的相分离状态。     

可生物降解PLA／PCL,PELA／PECL共混体系的研究

本工作以DSC研究了聚d,l-乳酸/聚ε-己内酯(PLA/PCL)、聚d,l-乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物/聚ε-己内酯-聚乙二醇嵌段共聚物(PELA/PECL)共混体系的相容性,发现PLA/PCL体系是不相容的,随PLA含量的增大,PCL结晶度增大。而PELA/PECL共混体系中,由于PEG链段的“内增容作用”,使二组分有较好的相容性。随PELA含量的增加,PECL的熔点、结晶度降低。     

不同共混方式下非对称嵌段共聚物PS-b-PMMA对PCHMA/PMMA体系增容效果的研究:界面与胶束的竞争

采用熔融共混方式,利用非对称两嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)对聚甲基丙烯酸环己酯(PCHMA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混体系进行增容。重点研究了嵌段比、共混方式以及分散相PMMA分子量对共混体系中非对称嵌段共聚物分布的影响,即嵌段共聚物稳定相界面与所形成胶束数量、位置之间的竞争关系。结果表明,在低分子量PMMA情况下共混方式对非对称嵌段共聚物的分布影响显著,改变共混方式可以有效减少分散相中的胶束数量,使嵌段共聚物主要分布在二元不相容增容体系两相界面。另一方面,增大PMMA分子量会改变非对称嵌段共聚物在两相界面的界面曲率,导致其在分散相中的溶解性增大,在界面上的稳定性减小,从而迁移至分散相内部并最终形成胶束。     

共混顺序对非对称两嵌段共聚物增容体系微观形貌的影响和机理探究

研究了熔融共混过程中共混顺序对非对称的聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA,分别命名为SM1和SM2)增容聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)共混体系微观形貌的影响.扫描电镜(SEM)结果发现:合适的共混顺序可以导致分散相相尺寸的明显降低.为研究其增客机理,还选择了聚甲基丙烯酸环己酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PCHMA/PMMA)共混体系,并以SM1为增容剂.透射电镜(TEM)结果发现:当SM1首先与连续相PCHMA混合再与PMMA混合,几乎全部的嵌段共聚物分散在共混界面上,增容效率极大提高;反之,SM1首先与分散相PMMA混合再与PCHMA共混,胶束形成并存在于PMMA相内,未起到增容作用.     

嵌段共聚物PEO-b-PS薄膜的微相分离形貌

为实现对PEO-b-PS薄膜微相分离形貌和纳米结构的调控,通过原子转移自由基聚合制备了不同嵌段结构的PEO-b-PS,使用原子力显微镜研究了嵌段结构及热处理条件对溶液旋涂制备的PEO-b-PS薄膜微相分离形貌的影响.结果表明:PEO-b-PS薄膜发生微相分离后呈现PS锥状突起的分散形貌;提高热处理温度使微相分离加快,相分离程度提高,PS微区尺寸增大;延长热处理时间使PS锥状突起更加明显;PEO链长一定时,PS链长增加导致PS锥状微区数量和尺寸增加;PS链长一定时,PEO链长增加使PS锥状微区数量减少;嵌段比一定时,嵌段共聚物分子量增加使PS微区尺寸增大.通过调节PEO-b-PS嵌段结构和薄膜的热处理条件,可以实现对PEO-b-PS薄膜微相分离结构的控制.     

含立构复合晶体的聚己内酯形状记忆弹性体的制备及性能

以聚己内酯(PCL)、左旋丙交酯(LLA)、右旋丙交酯(DLA)为原料,以辛酸亚锡(Sn(Oct)_2)为催化剂,合成了不同LA含量的P(LLA-b-CL)和P(DLA-b-CL)嵌段共聚物。用凝胶渗透色谱、核磁共振等研究了嵌段共聚物的组成与结构。将2种嵌段共聚物按一定比例溶液共混,并通过流延法得到PCL基形状记忆弹性体薄膜,研究了其结晶性能、晶体形态、力学性能及形状记忆性能。结果表明,随LA添加量增大,弹性体薄膜中的PLLA与PDLA形成的立构复合(SC)晶体结晶度增大;同时,PLA非晶区含量提高,70℃拉伸时PLA链段产生滑移,形状回复率降低。因此,弹性体中SC晶体的结晶度越高,形状回复率越高,形状回复率最佳可达93.54%。     

高分子自组装掩膜的制备

利用高分子共混物的微相分离和自组装原理,采用溶液共混和旋转涂膜的方法制得聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)高分子共混物薄膜,对薄膜经过再加工得到具有纳米微孔的PMMA薄膜,研究了对溶液进行超声处理的时间、PS/PMMA共混物溶液浓度、旋涂转速和试片表面对掩膜形貌的影响。以此PMMA薄膜为掩膜对GaP表面进行湿法腐蚀,得到一种蜂窝状的表面微结构,它能使发光二极管(LED)的光功率平均提高18%。     

PCL-b-PHEAA两亲性嵌段共聚物的制备与表征EI北大核心CSCD

两亲性嵌段共聚物分子链中含有亲水链段和疏水链段,在组织工程、药物缓释、基因输送等领域有潜在的应用价值,常被用作生物医用材料。通过原子转移自由基聚合(ATRP)在聚己内酯(PCL)分子链中引入亲水性基团,以改善其疏水性能。文中首先制备了聚己内酯大分子引发剂,PCL与2-溴异丁酰溴(BIBB)反应,得到聚己内酯引发剂;再以溴化亚铜为催化剂,2,2-联吡啶为配体,ATRP法引发羟乙基丙烯酰胺(HEAA)聚合,得到两亲性嵌段共聚物。通过核磁共振、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析、扫描电镜、热重分析等方法对共聚物进行表征。结果表明成功合成了PCL-b-PHEAA共聚物,嵌段共聚物在50℃附近发生熔融转变,为致密的层状结构。两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装成胶束,在药物缓释方面有潜在的应用价值。     

嵌段共聚物PS-b-PMMA在PCHMA/PMMA共混体系中增容效果的研究:嵌段比、分子量及粘度的影响

采用熔融共混方式,利用两嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)来增容聚甲基丙烯酸环己酯(PCHMA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混体系,主要研究PS-b-PMMA嵌段比、均聚物的分子量以及体系粘度对增容效果的影响。研究发现,非对称结构的嵌段共聚物较对称结构的嵌段共聚物更容易在体相形成胶束,胶束的形成减少了嵌段共聚物在界面的利用率。均聚物分子量增大,嵌段共聚物的胶束均增加。分散相分子量增大,造成了界面的嵌段共聚物稳定性减弱,容易扩散至分散相内部,形成胶束。连续相分子量增大致使链段溶胀力减小,嵌段共聚物胶束外围的乳化效果降低,而且连续相粘度增大,使得嵌段共聚物胶束滞留在连续相,难以迁移至界面。共混体系的混合剪切增加,粘度变小,嵌段共聚物的扩散速率加快。通过调控均聚物分子量和体系粘度,能有效地减少体相胶束的形成,增大嵌段共聚物在界面的利用率。通过Leibler干湿刷理论、焓驱溶胀聚合物刷以及Stokes-Einstein扩散理论可以解释相关的结论。     

ε-己内酯-苯乙烯嵌段共聚物及其共混体系的动态力学性质研究

本文用扭摆法分别研究了ε-己内酯-苯乙烯嵌段共聚物(PCL-b-PS)与聚碳酸酯(PC),以及PCL-b-PS与PC、聚苯乙烯(PS)等共混体系的动态力学性质,并借助激光小角散射技术,对比研究了PCL在均聚物、共聚物和共混物中的结晶情况。研究结果显示: 1)在PCL-b-PS中,当重量组成比为PCL/PS=64/36时,PCL为连续相,PS形成不完全连续相。 2)在PC/PS/PCL-b-PS三元共混体系中PCL-b-PS起了相容剂的作用,共聚物中的PCL嵌段和PS嵌段分别溶入PC相和PS相,改善了共混物的两相界面键合力,从而提高这一共混材料的力学性能。 3)在PCL和PCL-3b-PS的图谱上,于107c°处还检测到一个新的小松弛峰,它可能与PCL链段中酯基的运动有关。     

长链支化PCL-b-PLLA共聚物共混改性聚乳酸的制备及性能

合成了一种长链支化聚己内酯-聚乳酸嵌段共聚物(LB-PCL-b-PLLA),通过熔融共混用于改性聚乳酸(PLA),并通过吹塑制备了改性PLA薄膜.利用长链支化聚己内酯嵌段的链缠结作用和聚乳酸嵌段与基体的共结晶作用,在改性PLA内部构建了类似化学交联的物理交联网络,同时实现了材料的增韧和熔体强度提升.实验结果表明,在仅添...     

对二氧环己酮/己内酯嵌段共聚物的合成与表征

采用三乙基铝(ALEt3)引发ε-己内酯开环聚合成为大分子引发剂,然后加入不同量的对二氧环己酮(PDO)合成出具有不同共聚物组成和分子量的聚己内酯／对二氧环己酮二嵌段共聚物(P(CL-bPDO))。采用。H-NMR、DSC、GPC、TG测试等分析手段表征了共聚物的结构和性能。结果表明,共聚物保留各自均聚物的一些性能。从共聚物的DSC曲线上可以看到两个分别与PCL链段和PPDO链段对应的熔融峰,热重分析表明,共聚物分两个阶段分解,第一阶段为PPDO的分解,第二阶段为PCL的分解。     

聚己内酯/聚磷酸酯嵌段共聚物的合成及胶束的制备

以辛酸亚锡为催化剂,N-叔丁氧羰基乙醇胺(Boc-NHCH2CH2OH)为引发剂引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合制备了端羟基聚己内酯(Boc-PCL-OH),然后用Boc-PCL-OH引发磷酸酯(EEP)单体开环聚合制备了聚己内酯/聚磷酸酯(BocPCL-b-PEEP)嵌段共聚物。利用核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对共聚物结构进行了表征。以芘作荧光探针,研究了嵌段共聚物胶束的形成及临界胶束浓度(CMC)),利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)分别研究了胶束的粒径分布和形态。结果表明,Boc-NHCH2CH2OH能够引发ε-CL得到Boc-PCL-OH,Boc-PCL-OH能引发EEP开环聚合得到相对分子质量分布在1.08~1.09的嵌段共聚物,在一定条件下嵌段共聚物能够形成单分散的100nm左右的球形胶束,临界胶束浓度(CMC)和胶束粒径随着PEEP链段的增长而减小。     

聚L-乳酸/聚ε-己内酯嵌段共聚物的形状记忆效应

采用两步法合成聚L-乳酸/聚ε-己内酯(PCLA)嵌段共聚物,并通过红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)方法加以表征.采用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)和拉伸试验对PCLA嵌段共聚物的微观结构和形状记忆效应进行了系统的研究.研究结果表明PCLA嵌段共聚物中聚L-乳酸(PLLA)和聚ε-已内酯(PCL)链段可以单独结晶,共聚物中存在PLLA和PCL两种结晶相.同时,PCLA嵌段共聚物具有优异的形状记忆效应,其中PLLA结晶相作为物理交联点,PCL链段及PLLA无定型相作为可逆相.在变形量为200%时,获得最大的形状恢复率超过90%,恢复力接近4MPa.     

聚乙二醇/聚己内酯两亲性三嵌段共聚物纳米胶束

研究了制备聚乙二醇-b-聚己内酯-b-聚乙二醇两亲性三嵌段共聚物(PECL)纳米胶束的各种影响因素,发现PECL纳米胶束的粒径受制备方法的影响较大,且随着PECL的相对分子质量和混合溶剂中二氯甲烷用量的增大而增大。PECL的临界聚集浓度小于4×10-6mol/L,随着共聚物相对分子质量的增大而减小,纳米分散液的临界聚沉浓度随着PECL中PCL相对分子质量的增加而减小,分散液稳定性下降。