聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物的固体NMR研究

采用我们前期发展的测定多相高聚物中界面相厚度及相区尺寸的NMR新方法对两种不同嵌段结构的聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物进行了研究,并与关于界面相厚度的高分子物理理论结果进行对比. 该NMR方法采用偶极滤波-自旋扩散技术分别测定非界面相的柔性区与界面相中质子的百分含量,然后根据界面相与柔性相的几何关系计算界面相厚度. 研究结果表明这两种嵌段共聚物具有几乎相同的界面相厚度,该结果与Helfand等人关于多相高聚物中界面相厚度的自洽场理论预言基本符合.     

嵌段共聚物受限于接枝混合刷板间的相行为

采用自洽场理论研究了AB两嵌段共聚物受限于交替接枝两种不同性质的聚合物刷平行板间的相行为.考虑了嵌段共聚物对称性、聚合物刷接枝周期、聚合物刷体积分数、平板间距以及AB嵌段间的相互作用参数对体系相形貌的影响,获得了四角柱状与六角柱状的交替相、四角柱状与八角柱状的交替相、平行的斜层状相以及弯层状相等结构;同时发现,接枝周期性混合刷有利于减少体系无序相的产生,并且较小周期的聚合物刷体系有利于六角柱状相的形成;在一定条件下,通过调节聚合物刷体积分数能够实现由水平层状到垂直层状的转变,这对纳米平板制造具有重要的意义;随着平板间距的减小,也获得了从水平层状到垂直层状的转变.本文所提出的调控共聚物结构的新方法以及获得的新颖结构,可对新型功能材料的设计提供一定的指导.     

嵌段共聚物受限于软孔内的自组装

利用自洽场方法研究两嵌段共聚物受限于接枝均聚物链(聚合物刷)圆孔中的自组装相形貌.研究表明,当圆孔内径一定时,嵌段比f和聚合物刷C的体积分数φ_C是调控嵌段共聚物相形貌的主要因素,聚合物刷的弹性熵也起着重要作用.当f＝0.7时,在聚合物刷的浸润下,贴近刷表面处AB嵌段共聚物构成环层状结构,随着φ_C的减小这种结构会周而复始地出现.当f处于0. 关键词： 嵌段共聚物 圆孔受限 聚合物刷 自洽场     

Monte Carlo模拟亲水性对ABC三嵌段共聚物自组装行为的影响

采用Monte Carlo模拟方法研究了线性ABC三嵌段共聚物在B嵌段的选择性溶剂中的自组装行为。模拟结果表明,改变B嵌段的亲水性,体系可以自组装得到多种形貌各异的胶束。随着亲水性的减弱,胶束发生了从Janus球状多核胶束到多间隔胶束再到圆盘状多核胶束的转变。通过进一步分析胶束中聚合物的链构象等微观结构信息,我们发现随着亲水程度的减弱,聚合物链构象发生了从伸展状态到伸展、折叠状态并存,最终再到伸展状态的一系列转变。     

A2B嵌段共聚物熔体的相分离

采用自洽场的方法对A2B共聚物熔体作了类似星形共聚物的处理，研究了该共聚物的相分离并给出了相图．与两嵌段共聚物的相图相比较而言，在A2B的相图中，只发现了三个经典的有序相：球状相、六角蜂窝形柱状相以及层状相．从两嵌段线形共聚物到Y形共聚物这一链结构上的变化使相图也发生了相应的改变：各相的相边界发生了很大的偏移并且层状相出现的区域被大大的拓宽了．因此，可以通过改变链的结构来控制高分子自组装的微相结构，从而代替传统的改变高分子链中各组分的比例．     

两嵌段高分子链在周期管道内扩散的Monte Carlo模拟

高分子链在纳米管道内的静态和动态特性与许多生物技术和生命过程相关.采用Monte Carlo方法模拟研究了两嵌段高分子链(ANABNB)在周期管道内的扩散过程.管道由长度相等的α和β两部分周期排列而成,其中α部分与高分子链A嵌段间存在吸引相互作用,而其他情形均为纯排斥作用.模拟结果表明,高分子链的扩散过程显著依赖于A嵌段长度,且扩散系数随A嵌段长度呈周期变化.通过对链与管道间的吸引作用能图像分析发现,在扩散系数峰位置,A嵌段的投影长度为管道周期长度的整数倍,同时高分子链的扩散规律与均质链在均质管道内的扩散规律一致;在扩散系数谷附近,A嵌段的投影长度为管道周期长度的半整数倍,同时扩散过程存在一系列明显的受限阶段,高分子链在不同的受限位置间跳跃转移.研究结果有助于嵌段高分子链的序列分离和可控输运.     

AB/CD嵌段共聚物共混体系多尺度结构的自洽场模拟

本文采用自洽场理论模拟了AB/CD嵌段共聚物共混体系的自组装. 改变组分B与D间的相互作用, 得到了不同空间尺度上的两种层状结构和只能在非对称组成情况才能得到的核壳结构. 结果表明, 这种多尺度结构的形成是因为BD间排斥作用的减弱或者吸引 作用的增强导致二者间相互融合程度的增加. 当BD间的相互融合程度与AB和CD间的相互融合程度相当时, 体系会发生宏观层状与微观层状结构间的转变. 此外, 本文还从能量角度揭示了体系发生这种结构转变的深层次原因. 关键词： 嵌段共聚物 共混 多尺度结构 自洽场     

尼龙1010—聚四氢呋喃多嵌段共聚物的ESCA研究

尼龙１０１０－聚四氢呋喃多嵌段共聚物（ＰＡ－ＰＴＭＧ）是一种性能良好的聚合物。本文用Ｘ射线光电子能谱（ＥＳＣＡ）和计算机分峰技术研究了不同软硬段分子量的ＰＡ－ＰＴＭＧ的表面化学组成，进行了试样ＥＳＣＡ谱峰归属的确定。结果表明，本体嵌段效果较好，但在样品表面上Ｏ／Ｎ原子比大于体相Ｏ／Ｎ原子比，即软段富集于表面，并且分相程度高的试样较分相程度低的试样其软段在表面富集得更多。     

尼龙1010－聚四氢呋喃多嵌段共聚物的ESCA研究

尼龙１０１０－聚四氢呋哺多嵌段共聚物（ＰＡ－ＰＴＭＧ）是一种性能良好的聚合物。本文用Ｘ射线光电子能谱（ＥＳＣＡ）和计算机分峰技术研究了不同软硬段分子量的ＰＡ－ＰＴＭＧ的表面化学组成，进行了试样ＥＳＣＡ谱峰归属的确定。结果表明，本体嵌段效果较好，但在样品表面上Ｏ／Ｎ原子比大于体相Ｏ／Ｎ原子比，即软段富集于表面，并且分相程度高的试样较分相程度低的试样其软段在表面富集得更多。     

NMR对聚酯-聚酯多嵌段共聚合物的研究

本文用¹H-NMR研究了硬段含量不同的一个系列的PET-PCL多嵌段共聚合物,利用多种信息和技术对谱峰进行了归属,从而获得了用¹H-NMR描述这种多嵌段共聚合物的数学表达式,确定了它们的分子链结机,并解得了各结构单元之间的数量关系。     

两亲性嵌段聚合物的同步辐射小角x射线散射研究

应用同步辐射小角x射线散射(SAXS)方法研究了不同聚合条件下苯乙烯对乙烯基苯甲酸两亲性嵌段聚合物的聚集行为,结果发现该聚合物在选择性溶液中自组装形成胶束.胶束的形态和结构取决于嵌段聚合物的组成、浓度以及溶剂的性质等因素 关键词： 小角x射线散射 两亲性嵌段聚合物 分形维数 粒径     

基于嵌段共聚物的发蓝绿光聚合物发光电池的制备和表征

基于一种嵌段共聚物DMSN-TEO制备出了发蓝绿光的聚合物发光电池（LEC）,并对其光谱性质、电致发光特性和界面性质进行了表征。LEC结构为ITO/DMSN-TEO PEO(LiCF3SO3)/Al，起亮电压为2.5V，最大电致发光效率为4.2cd/A，最大流明效率为4.7lm/w,响应时间小于5s。交流阻抗研究这种LEC的界面性质表明，其发光机理符合电化学掺杂模型。     

PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的NMR研究进展

PEO-PPO-PEO嵌段共聚物是重要的非离子型高分子表面活性剂,在药物载体和基因治疗等领域有着广阔的应用前景. 核磁共振(NMR)作为重要的研究手段,在研究PEO-PPO-PEO嵌段共聚物胶团及液晶结构形成,揭示嵌段共聚物与各种添加剂或药物分子的相互作用机理,有着独特的优势. 本文重点介绍了¹H、¹³C和²H NMR波谱以及NMR弛豫时间和自扩散NMR等技术在研究PEO-PPO-PEO嵌段共聚物体系中的应用. 简要介绍了NMR技术在PEO-PPO-PEO 嵌段共聚物聚集、调控以及作为药物载体等方面的研究现状.     

合成聚肽嵌段共聚物PHEG-PBLG结构的核磁共振分析

通过L-谷氨酸苄酯和三光气反应制备谷氨酸苄酯的N-羧酸酐,以聚羟乙谷氨酸酰胺为大分子引发剂,投入不同配比的单体/引发剂（A/I）,共聚得到两亲性嵌段共聚物聚羟乙谷氨酰胺-聚谷氨酸苄酯（PHEG-PBLG）;通过核磁共振技术分析表征该合成聚肽的结构组成、分子量范围及螺旋结构;通过体外酶解实验研究了共聚物的降解情况. 研究结果表明：该合成聚肽化合物为两亲性嵌段聚合物：当聚合物中亲水链段PHEG分子量为9000,A/I为75∶1, 100∶1, 150∶1, 200∶1时,相应的共聚物的分子量分别为：1.27×10⁴,1.75×10⁴, 1.9×10⁴, 3.60×10⁴;该合成聚肽含有α-螺旋结构, 随着TFA的加入,该聚肽的结构由α-旋构象转化为随机盘绕构象.     

带嵌件型腔内熔接过程的数值模拟研究

基于充模过程的两相黏弹性流体模型, 采用同位网格有限体积法, 结合浸入边界法和界面追踪的复合水平集流体体积方法实现了带嵌件型腔内充模过程的动态模拟. 基于上述模型和算法模拟了熔体前沿界面及熔接线的动态演化过程, 而且通过线性应力-光学定律得到了熔接线附近的流动诱导应力分布情况; 讨论了熔体温度及模具温度对熔接线区域凝固层厚度的影响. 数值结果表明: 本文提出的方法可用于模拟复杂型腔内的充模过程以及熔接线的自动追踪; 由于聚合物黏弹性熔体流动的复杂性, 当两股熔体相遇后, 熔接线不同位置的应力分布变化较大; 熔体或模具温度越高, 熔接线区域凝固层厚度越薄, 提高熔体或模具温度能够改善甚至消除充模过程中的熔接线.     

聚3-己基噻吩-b-聚十六烷氧基联烯嵌段聚合物的制备及其场效应性能

以溴代十六烷、丙炔醇为原料通过取代反应、还原重排反应制备了十六烷氧基联烯,然后以氯化(三环己基膦)镍作为催化剂,通过控制加料顺序一锅制备了聚3-己基噻吩-b-聚十六烷氧基联烯的嵌段聚合物。通过核磁共振氢谱和体积排除色谱对产物进行了表征和确证。对聚3-己基噻吩-b-聚十六烷氧基联烯嵌段聚合物的热学性能、光学性能及电学性能进行了研究。差示扫描量热法和热重分析结果表明,嵌段共聚物具有两个玻璃化转变温度及两个热分解温度,说明其具有明显相分离。以嵌段共聚物为半导体活性材料,制备了场效应晶体管器件。使用热退火对器件进行热处理,发现迁移率随退火温度的上升而提高。器件在200℃退火温度下的平均迁移率为7.03×10~(-4)cm~2·V~(-1)·s~(-1),最大迁移率为1.3×10~(-3)cm~2·V~(-1)·s~(-1),阈值电压为5.44 V。     

非对称线棒线ABA三嵌段共聚物自组装的自洽场研究

利用自洽场方法在三维空间模拟计算非对称型线/棒/线ABA三嵌段共聚物的自组装.在线棒嵌段体积比例相等的条件下,改变两端的线嵌段体积比例,观察到层状、螺旋状、条状和柱状结构.相分离相互作用参数随着一侧线嵌段体积比例增加而逐渐增大,并且当一侧线体积分数为0.05时,相行为最为丰富.随着相互作用参数增大,层状、螺旋和层状结构依次出现,这与相应的线/棒二嵌段共聚物是不同的;层状、螺旋、条状和柱状结构的出现与相应的对称线/棒/线三嵌段共聚物的自组装行为也不同.     

第一性原理计算研究黑磷嵌锂态的动力学性能

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对锂离子电池负极材料黑磷在嵌锂过程中的产物LiP5,Li3P7以及LiP的晶体结构与电子结构进行了研究与分析．通过计算这几种材料的电子结构,发现黑磷嵌锂后的这几种相均为半导体能带结构,其带隙均比黑磷嵌锂前的带隙大,表明黑磷嵌锂后的电子电导性能降低了．利用弹性能带方法模拟了Li离子在LiP5,Li3P7和LiP材料中的扩散,从理论上得到了Li离子的扩散势垒,并与其他电极材料进行了比较,发现Li离子在各种嵌锂态的材料中都能够比较快速的扩散．计算结果表明,Li在LiP5中的扩散系数大约为10^-4cm2／s,扩散通道是一维的;Li在Li3P7中的扩散系数为10^-7-10^-6cm2／s,扩散通道是三维的;Li在LiP中的扩散系数为10^-8-10^-5cm2／s,扩散通道是三维的．     

不对称二聚物粒子在两嵌段共聚物形成的支撑膜上的自组装

结合自洽场理论和密度泛函理论,研究了不对称的二聚物粒子在AB两嵌段共聚物形成的支撑膜上的自组装行为. 不对称的二聚物粒子是由两个不同的球组成的两性分子. 其中一个球与A嵌段相亲,另外一个喜欢B嵌段. 不对称粒子能在支撑膜上形成一个双层结构. 由于衬底的存在,所形成的支撑膜上下两叶的对称性被破坏,导致了二聚物粒子在膜上形成的结构也变的不对称. 随着二聚物粒子浓度的增加,在膜上的二聚物粒子的结构将发生变化,从稀四方、六角、密四方再到圆柱结构. 在一个高浓度的密堆积下,二聚物粒子将形成弯曲的圆柱结构. 在支撑膜     

外电场作用下多嵌段共聚物的电子光吸收性质

在紧束缚模型哈密顿的基础上,研究了由聚乙炔(polyacetylene,简写为PA)和聚对苯撑(poly(p-phenylene),简写为PPP)组成的准一维多嵌段共聚物的光吸收性质,发现沿链方向外加电场的作用,使得体系的带隙变小,电子光吸收出现红移.