嵌段共聚物增容共混聚合物的相形貌及胶束迁移行为研究

主要研究了对称性的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA,简称SM)对聚甲基丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸环己酯(PMMA/PCHMA)熔融共混体系的增容。采用透射电子显微镜(TEM)表征了SM和PMMA分子量对共混体系微观相形态和胶束迁移行为的影响。研究表明,SM分别在PMMA与PCHMA均聚物中形成不同结构的胶束,当SM在PMMA/PCHMA界面上形成"湿刷"时,SM在PCHMA相中形成的胶束才能迁移到PMMA相中。SM的加入改善了PMMA与PCHMA之间的相容性,但其增容效果取决于SM的分子量。随着分散相PMMA分子量从19kg/mol增加到39kg/mol,PMMA粒子的平均粒径逐渐增加。     

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。     

嵌段共聚物对PPO／PP共混物的增容作用

研究表明苯乙烯－乙烯／丙烯嵌段共聚物及其混合顺序对聚／聚丙烯共混物形态和性能有一定影响。ＰＰＯ／ＰＰ共混物加入增容剂后，分散相颗粒变得精细均匀，缺口冲击强度大大提高。文中计算了ＳＥＰ／ＰＰＯ及ＳＥＰ／ＰＰ共混物的相互作用能密度Ｂ，计算表明，ＥＰ体积分数高的ＳＥＰ和ＰＰＯ的亲和力比ＳＥＰ与ＰＰ的亲和力小，因此当ＳＥＰ先与ＰＰＯ预混合，然后与ＰＰ混合，ＳＥＰ易于迁移到两相界面，降低了界面张力，减小了分     

嵌段共聚物在共混体系中的增容作用研究Ⅰ.PS-b-PMMA对PVC/SBS共混体系力学性能的影响

利用一系列分子量和单体组成比不同的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段共聚物(PS-b-PMMA)作为PVC/SBS共混体系的增容剂.通过研究PVC/SBS的组成比、增容剂的用量以及增容剂的分子结构等因素对共混体系力学性能的影响,系统研究了影响增容剂增容效果的各种因素.结果表明,PS-b-PMMA能显著提高共混体系的力学性能.PVC、SBS及PS-b-PMMA三者之间的比例为100∶10～15∶2时,PS-b-PMMA的增容效果最佳;增容剂的分子结构对增容剂的增容效率有重要影响.     

两水亲性嵌段共聚物对CaC03粒子形貌的调控

利用两种不同类型的两水亲性嵌段共聚物聚(N-乙烯基-α-吡咯烷酮)-b-聚甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯(PVP-b-PDMAEMA)及聚(N-乙烯基-α-吡咯烷酮)-b-聚(2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸)(PVP-b-PAMPS)对无机物的矿化及调控作用,制备了特殊形貌的碳酸钙(CaCO3)粒子。扫描电子显微镜(SEM)和粉末X射线衍射(XRD)的结果表明,不同类型的两水亲性嵌段共聚物能很好地控制碳酸钙晶体的生长,且其形态和尺寸随pH变化而改变。在PVP-b-PAMPS存在下,pH=6时,呈多级片层状聚集;pH=11和9时,晶体的表面形态分别呈话梅状和蚕茧状,随着pH值的增加,PVP-b-PAMPS共聚物对CaCO3晶体的调控作用加强。而在PVP-b-PDMAEMA存在下,得到的CaCO3为层面光滑、具有多级结构的片层状聚集体。     

嵌段共聚物在共混体系中的增容作用研究II.PS-b-PMMA对PVC/SBS共混体系相态结构的影响

合成了一系列分子量和单体组成比不同的聚苯乙烯 -聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段共聚物 ( PS- b- PMMA)作为PVC/SBS共混体系的增容剂。系统研究了 PVC/SBS的组成比、增容剂的用量以及增容剂的分子结构等因素与共混体系相态结构之间的关系。结果表明 ,增容剂的不同结构对共混体系的相态结构影响很大 ,在所合成的 4种增容剂中 ,分子量相对较小 ,分子内聚甲基丙烯酸甲酯嵌段的分子量与聚苯乙烯嵌段的分子量比较接近的增容剂分子 ,具有更好的增容效果 ,其增容的共混体系具有典型的韧性特征。     

嵌段共聚物在共混体系中的增容作用研究Ⅱ.PS-b-PMMA对PVC/SBS共混体系相态结构的影响

合成了一系列分子量和单体组成比不同的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段共聚物(PS-b-PMMA)作为PVC/SBS共混体系的增容剂.系统研究了PVC/SBS的组成比、增容剂的用量以及增容剂的分子结构等因素与共混体系相态结构之间的关系.结果表明,增容剂的不同结构对共混体系的相态结构影响很大,在所合成的4种增容剂中,分子量相对较小,分子内聚甲基丙烯酸甲酯嵌段的分子量与聚苯乙烯嵌段的分子量比较接近的增容剂分子,具有更好的增容效果,其增容的共混体系具有典型的韧性特征.     

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。     

嵌段共聚物对LDPE／PS共混物的增容作用混合顺序对LDPE／SEBS／PS共混物形态的影响

混合顺序对低密度聚乙烯／（苯乙烯－乙烯／丁烯－苯乙烯）三嵌段共聚物／聚苯乙烯共混物的形态有一定的影响。研究结果表明，增容剂先与分散相混合，增容剂集中在分散相，然后与连续相混合，这样增容剂容易迁移到两相界面，具有更好的增容效果。     

嵌段共聚物在共混体系中的增容作用研究Ⅲ.PS-b-PMMA对PVC/SBS共混体系动态力学行为的影响

采用自制的一系列分子量和单体组成比不同的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段共聚物(PS-b-PMMA)作为PVC/SBS共混体系的增容剂.研究增容剂的用量、PVC/SBS的组成比以及增容剂的分子结构等因素与共混体系动态力学性能之间的关系.结果表明,增容效果与增容剂的分子结构有密切关系,在所合成的4种增容剂中,分子量相对较小,分子内聚甲基丙烯酸甲酯嵌段的分子量与聚苯乙烯嵌段的分子量比较接近的PS-b-PMMA-1和PS-b-PMMA-2对PVC/SBS具有更好的增容效果.     

SEBS增容等规聚丙烯/间规聚苯乙烯共混体系的结构与性能

用3种组成相近而分子量不同的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)作为增容剂,对等规聚丙烯/间规聚苯乙烯(iPP/sPS)共混物进行增容。研究了共聚物的分子量对iPP/sPS共混物的形态结构及力学性能的影响。结果表明,中、低分子量的SEBS具有较好的增容作用,能有效提高共混物的拉伸强度;而高分子量的SEBS则能显著改善共混物的韧性。用SEM观察了增容剂在共混物中的分布情况,揭示了共混物的力学性能不仅取决于增容剂的界面活性,而且还与增容剂在共混物中的分布密切相关。     

复合硫化剂对氟橡胶/硅橡胶共混物结构和性能的影响

分别采用过氧化二异丙苯(DCP)/三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、双酚AF/苄基三苯基氯化磷(BPP)/DCP、3#硫化剂/DCP三种复合硫化剂硫化氟橡胶/硅橡胶共混物。研究了不同复合硫化剂对氟橡胶/硅橡胶共混物的硫化特性、力学性能、耐热老化性能、耐油性能和低温性能的影响,采用动态热机械分析(DMA)、热重分析(TG)和扫描电镜(SEM)方法对氟橡胶/硅橡胶共混物进行表征。结果表明,采用DCP/TAIC硫化的氟橡胶/硅橡胶共混物具有良好的综合物理力学性能。DMA分析表明,DCP/TAIC硫化的共混物中氟橡胶相和硅橡胶相的Tg最高,TG分析表明,DCP/TAIC硫化的共混物具有良好的热稳定性。SEM照片表明,DCP/TAIC硫化的共混物界面结合作用较强。     

高密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共混物的动态流变行为相形态及力学性能

通过熔融共混制备了不同质量比的高密度聚乙烯(HDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共混物,采用旋转流变仪、扫描电镜及电子万能试验机等研究了共混物的动态流变行为、相形态及力学性能。结果表明,HDPE/EVA为不相容共混物,HDPE质量分数较高的共混物界面相互作用高于EVA质量分数较高的共混物,这就导致了HDPE质量分数较高的共混物中分散相尺寸更小。在50/50共混物中发现了明显的共连续相结构。HDPE与EVA共混后降低了HDPE相的熔点,提高了EVA相的熔点,这归因于EVA相对HDPE相的稀释作用以及HDPE相对EVA相的成核作用。当HDPE质量分数较高时,共混物的拉伸强度呈现出正偏差,而对于50/50的共混物以及EVA质量分数较高的共混物则显示出负偏差。断裂伸长率与拉伸强度的变化趋势相同,除了80/20共混物有所例外,这可能是由于该组成下共晶度较高所致。     

非对称嵌段共聚物PI-b-PB对IR/BR并用胶相形态与性能的影响

主要研究非对称嵌段共聚物PI-b-PB(液体橡胶LIR-390)对异戊橡胶/顺丁橡胶(IR/BR)共混体系相形态、加工性能和力学性能的影响。采用原子力显微镜(AFM)表征IR/BR并用胶的相形态,结果显示,LIR-390能够细化分散相(BR)的尺寸,且使分散相分布更加均匀;但加入过量LIR-390(7份)则会减弱其增容作用,使BR的相尺寸增大。通过哈克旋转流变仪测试IR/BR未硫化胶的流变特征,发现LIR-390能够降低未硫化胶的储能模量(G′),得出在橡胶共混过程中加入LIR-390可以减少加工能耗。利用裂纹生长测试平台分析并用胶的抗疲劳裂纹生长性能,结果表明,LIR-390的增容作用有助于减小分散相的尺寸,从而降低裂纹生长速率;而加入过量LIR-390则会致使开裂加快。     

非对称嵌段共聚物PI-b-PB对IR/BR并用胶相形态与性能的影响

主要研究非对称嵌段共聚物PI-b-PB(液体橡胶LIR-390)对异戊橡胶/顺丁橡胶(IR/BR)共混体系相形态、加工性能和力学性能的影响.采用原子力显微镜(AFM)表征IR/BR并用胶的相形态,结果显示,LIR-390能够细化分散相(BR)的尺寸,且使分散相分布更加均匀;但加入过量LIR-390(7份)则会减弱其增容作用,使BR的相尺寸增大.通过哈克旋转流变仪测试IR/BR未硫化胶的流变特征,发现LIR-390能够降低未硫化胶的储能模量(G7),得出在橡胶共混过程中加入LIR-390可以减少加工能耗.利用裂纹生长测试平台分析并用胶的抗疲劳裂纹生长性能,结果表明,LIR-390的增容作用有助于减小分散相的尺寸,从而降低裂纹生长速率;而加入过量LIR-390则会致使开裂加快.     

聚合物非对称脊波导结构参数与有效折射率

以有机聚合物非对称脊波导为研究对象,采用有效折射率法,系统地分析了不同脊宽、芯层高度和芯层平板短边宽度条件下,非对称脊形波导有效折射率与脊高的变化规律,并与对称脊波导进行比较。研究表明:两种脊波导结构具有相同的特性,即在芯层高度一定时,有效折射率随脊高、脊宽的增加而增加;在脊宽一定时,有效折射率随芯层高度的增加而增加。而非对称脊波导在其他条件一定时,有效折射率随短边芯层宽度的减小而减小。该结果对有机聚合物非对称脊波导的应用具有一定的参考价值。     

玻璃微珠对PP／SAN共混体系动态流变行为的影响

用熔融共混的方法制备了一系列玻璃微珠(GB)含量不同的PP/SAN/GB复合材料.试样断面的SEM结果表明,GB与SAN的亲和力更强,GB选择性分布在分散相SAN中.流变测试结果表明,GB的含量和分布极大地影响着复合材料的流变行为.低含量时(小于15 phr)GB的加入对共混体系的流变行为基本无影响,当加入GB量超过一定值(15 phr)时体系的复数黏度和动态储能模量才有明显的升高.GB的表面处理改善了GB的分散性,没有改变选择性分布,增加了与聚合物之间的作用力,提高了共混体系的动态储能模量和复数黏度.     

聚合物结构对聚合物网络稳定液晶薄膜电光性能的影响

用带有联苯结构的双丙烯酸酯和单丙烯酸酯作为单体,采用紫外光引发聚合诱导相分离法制备了聚合物网络稳定液晶(PSLC)薄膜。研究了不同液晶含量、固化时间、单体结构、取向层对PSLC膜电光性能的影响。结果表明,随着液晶含量的增加,样品的关态透光率(TOFF)随之增大,驱动电压则呈减小趋势;相对而言,随固化时间的增加,样品的TOFF则降低。在PI作取向层时,由双丙烯酸酯单体制备的样品表现出了较高的TOFF,而由单丙烯酸酯单体制得的样品,因其聚合物网络结构的不稳定性,在较低电压情况下就出现了"变形"的电光曲线。