光散射方法表征聚对苯二甲酰对苯二胺薄膜的结构特征

采用光散射方法研究了聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)浓硫酸溶液于不同凝固条件下成膜时得到的球晶和草席晶等结构。PPTA的球晶由一些各向异性棒状微晶呈辐射型有序排列聚集而成的。红外二向色性的研究证明,PPTA草席晶中分子链沿“草席方向”高度取向。基于光栅衍射效应的角度依赖性认为,草席结构中条带的亮暗主要是由于它们取向方向上稍有差异引起的。以光栅效应计算了PPTA草席晶结构的长周期数据值及条带的取向状况,得到了较好的结果。根据在切应力作用下液晶的光散射图象认为,草席状结构是在切应力作用下于各向异性液业已形成,快速凝聚的方法可以把该种结构的特征保留在所获得的薄膜之中。     

制备条件对铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜结构和电学性质的影响

本文利用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备得到了AZO透明导电薄膜,就两种不同的热处理-退火方式对薄膜的结构与性质的影响做了比较,研究了掺杂浓度、退火温度对薄膜结构及性质的影响规律.结果表明,高温、分层退火、铝掺杂均有利于生成结晶度高、具有C轴优先取向的AZO薄膜;高温和分层退火有利于晶粒长大,相反铝掺杂却有碍晶粒长大;薄膜的电学性质随退火温度和铝掺杂量的变化呈现规律的变化.通过分析AZO薄膜内的晶体生长过程,本文认为主要是制备条件和AZO晶体的晶面习性导致了薄膜的结晶度、晶体生长取向性和晶粒尺寸等方面的差异.     

聚酰亚胺薄膜材料的各向异性导热行为研究与进展

聚酰亚胺薄膜材料在集成电路、光电显示、柔性电子等领域具有广泛应用,然而其较差的导热性能越来越无法满足器件的快速散热需求.在保持耐热、力学等优势性能基础上,发展新一代高导热各向异性的聚酰亚胺薄膜材料成为国内外研究的重点.本文系统总结了聚酰亚胺本征薄膜及聚酰亚胺/导热填料复合薄膜在各向异性导热行为方面的研究进展,重点从聚酰亚胺分子结构设计、各向异性导热机理、填料取向排列、基体相态结构等方面进行了详细介绍.通过对非晶型与液晶型两类聚酰亚胺结构特点的分析,阐述了聚酰亚胺本征薄膜的分子结构与各向异性导热性能的关系;介绍了基于导热填料取向排列和基于基体相分离结构两类复合薄膜的填料取向与导热通路构建方法,深入分析了导热填料在基体中的分散形态对薄膜各向异性导热行为的影响,最后对导热聚酰亚胺薄膜材料面临的挑战进行了总结与展望.     

线性低密度聚乙烯薄膜撕裂性能和结构的关系

选择了2种密度和分子量相近但共聚单体分别为1-丁烯和1-辛烯的线性低密度聚乙烯(LLDPE)为原料制膜,通过Elmendorf撕裂、直角撕裂、广角X光衍射(WAXS)及小角X光散射(SAXS)研究了薄膜的撕裂性能和结构的关系.实验表明我国现行通用的直角撕裂法表征撕裂的结果与国际通用的Elmendorf撕裂发现得到的结果相差很大。Elmendrof撕裂的形变速度接近薄膜的实际破裂速度,比直角撕裂的形变速度快很多。实验结果表明薄膜在低速和高速形变下(如500 min~(-1))的结构响应显著不同,这一差别应该是导致此二撕裂方法表征差异的原因。LLDPE薄膜的撕裂性能在很大程度上,但并非完全由其聚集态的结构来决定,反映晶体间连接强度的系带分子(tie chain)密度也是一个重要因素.共聚单体为辛烯的薄膜和共聚单体为丁烯的薄膜相比不仅撕裂强度要大很多,在相同取向的情况下,其撕裂强度的降低也小很多.     

高密度聚乙烯／超高分子量聚乙烯共混物高取向薄膜形态结构与力学性能的研究

高密度聚乙烯／超高分子量聚乙烯共混物高取向薄膜形态结构与力学性能的研究张伟广，赵勇，杨德才中国科学院长春应用化学研究所，高分子物理开放实验室，长春，１３００２２）关键词ＨＤＰＥ、ＵＨＭＷＰＥ、共混物、形态结构、力学性能如何提高高分子材料抗张强度和模量...     

聚丙烯表面的计算机模拟

用计算机模拟的方法详细研究了聚丙烯薄膜表面分子级别的结构 .采用无定形本体聚丙烯产生初始的随机父链 ,将一条随机父链在二维边界条件下进行塌陷 ,研究薄膜在真空中的构型 .用 10 0个重复单元的父链生成厚度为 3 5nm的薄膜 .发现薄膜内部密度等于聚丙烯的本体密度 ,而离自由表面 0 8nm处薄膜的密度开始跌落 .主链键在内部随机取向 ,在自由表面附近则明显沿薄膜表面平面取向 ,键开始有序取向的程度大致与质量密度相对于本体密度的减小一致 .与聚丙烯本体相比 ,薄膜表面中CH2 CH 的反式结构和旁式结构是增加的 ,这是因为分子链能更好的沿薄膜平面舒展 .同时通过聚丙烯无定形本体 (3D周期性 )和薄膜 (2D周期性 )中的链的能量的差异计算了薄膜内部能量对表面能量的贡献 .     

淬火和退火对称三嵌段共聚物薄膜形貌和结构的Monte Carlo模拟

嵌段共聚物薄膜淬火形貌与初始化时嵌段共聚物熔体的状态相关,淬火得到的有序形貌有时存在缺陷,而退火则可以消除这些缺陷形成更规整的层状结构,且退火得到的嵌段共聚物分子的均方回转半径等都小于淬火得到的.与淬火比较,退火使高分子链充分松弛,增加了薄膜中有利于提高材料物理力学性能的桥键含量.不同于受限自由表面间的对称二嵌段共聚物首先在表面区域形成有序结构,三嵌段共聚物则在薄膜内部先形成有序的层状结构.     

偶氮苯聚合物(PGMAA-20)膜光栅结构的分子取向机制

设计合成及表征了一种含偶氮苯聚合物(PGMAA 20)材料.利用两束S偏振光作为泵浦光在PGMAA 20膜上刻写光栅并观察光栅的衍射信号;然后再用相衬显微镜直接观察偶氮苯薄膜上的光栅结构,并以分子取向机制为基础对光栅形成和消除过程提出了新解释,这种观点被实验观察结果进一步证实.     

氧偏压对ZnO薄膜结构的影响

采用磁控溅射方法在ITO玻璃上成功制备了具有良好c轴取向的ZnO薄膜．并研究了氧偏压对ZnO薄膜结构的影响、研究发现：当氧偏压为60％时,薄膜的结晶性最好．当氧偏压继续升高时将导致薄膜的结晶性变差,晶粒尺寸变小,晶界增多,薄膜表面粗糙度增加,对光的散射和吸收作用增强,从而导致光的透过率降低．     

Y2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件及其气敏性

采用溶胶-凝胶法将氧化钇(Y2O3)敏感膜固定在锡掺杂玻璃光波导表面,研制出了Y2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并对挥发性有机气体进行了检测.通过XRD测试对敏感薄膜的结构及晶粒尺寸进行了表征.实验结果表明,在室温下Y2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件对二甲苯、氯苯气体有较好的选择性响应,其响应浓度范围为l×10-3 ～1×10-5(V/V).Y2O3薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件具有灵敏度高、成本低、响应速度快、制作工艺简单和可逆性好等优点.     

利用液晶取向变化的光学免疫检测方法

利用共价固定方法将抗血清白蛋白固定到硅烷化玻璃基底上, 并通过摩擦其表面形成5CB液晶整齐均一取向排列的基底. 考察了不同浓度的人血清白蛋白与基底作用后液晶在基底上形成的偏光光学图像的差异, 并利用自行提出的“图像加权平均灰度值”定量分析了图像灰度与人血清白蛋白浓度的关系. 对比研究了基底上的特异性吸附与非特异性吸附引起的液晶偏光光学图像的差异以及调制偏振光能力, 结果表明, 该基底具有很高的特异性. 该方法可望发展成为一种灵敏、非标记的光学免疫检测方法.     

端基对侧链型偶氮聚电解质自组装膜内生色团取向的影响

用偏振紫外光谱研究了 4种带有不同端基的侧链型偶氮聚电解质静电逐层自组装膜中偶氮生色团的初始取向 .讨论了不同的端基对偶氮生色团在自组装膜中初始取向的影响 .进一步探讨了偶氮聚电解质自组装膜的结构特点 .研究表明 ,侧链型偶氮聚电解质自组装膜中偶氮生色团普遍存在一定程度的沿面取向 .偶氮生色团所带端基的类型对其在自组装膜中的取向程度有较大的影响 ,这主要取决于偶氮生色团与聚阳离子基底的电荷相互作用和极性相互作用等 .对偶氮生色团在水溶液中能形成H 聚集体的自组装膜来说 ,H 聚集体对生色团取向也有一定的影响 .结果表明 ,在制备需控制生色团取向性的自组装膜时 ,要考虑生色团上的不同端基对取向的影响     

FTIR-ATR studies of drawing and poling in polymer bilaminate films

A large increase in the remnant polarization of drawn and poled poly(vinylidene fluoride) (PVF₂)/nylon 11 bilaminates compared with the individual films observed in other studies provides the motivation for the examination of dipole orientation in variously treated single and bilaminate films with FTIR-ATR spectroscopy. Four ATR spectra are collected from each surface using two sample orientations and two light polarizations for each incident light angle. The incident light angle is varied to obtain information about the change in structure with depth. Computer simulations of the experimental optics using anisotropic optical constants aides in the interpretation of experimental results. As the result of simple one-way drawing in PVF₂ and nylon 11, anisotropy in dipole orientation is observed in the plane transverse to the draw direction. In both single and bilaminate films, the average direction of the amide plane in nylon 11 and the CF₂ dipoles in PVF₂ resides in the plane of the film, perpendicular to the subsequent poling field direction as a result of one-way drawing. The transverse plane orientation is depth dependent in nylon 11 in both single and bilaminate films and is attributed to a surface-induced effect. Poling fields of 1.6 MV/cm produce large differences between the surfaces of single films and the bilaminates. At the interior interface of the drawn and poled bilaminates, the PVF₂ and nylon 11 dipoles important in polarization appear to be random. The structural implications of this as well as other observations from the spectra are interpreted in terms of the large remnant bulk polarization in the poled bilaminate. © 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

聚3-羟基丁酸酯薄膜结晶的ATR-FTIR研究

使用匀胶机(spincoater),通过溶液铸膜的方法,在铝箔基板上制备出具有不同厚度的聚3羟基丁酸酯(PHB)薄膜.20℃室温条件下,通过衰减全反射傅立叶红外光谱(ATRFTIR)原位观测了不同厚度薄膜的结晶过程,并通过偏光ATRFTIR对薄膜中PHB分子的取向进行了研究.ATRFTIR原位观测结果显示,PHB在薄膜中的结晶速率以及结晶度均随着薄膜厚度的减小而逐渐降低;同时,偏光ATRFTIR测试结果表明,随膜厚减小,薄膜中结晶部分的PHB分子逐渐倾向于沿垂直于基板表面方向取向,膜越薄,倾向越明显.可以认为,PHB分子与基板间的相互作用以及扩散控制结晶导致了上述现象的产生.     

PET表面接枝偶氮聚合物和光致取向研究

合成了一种丙烯酸酯类含芳香族偶氮生色团的单体ANB .以二苯甲酮为引发剂 ,采用固相紫外光接枝方法将上述单体接枝到聚酯 (PET)膜的表面 ,得到了一种具有光响应性的接枝膜 .通过SEM研究了接枝膜的表面和断面的形貌 ,观察到偶氮接枝层均匀地覆盖了PET表面 ,接枝层厚度约 0 4μm .研究发现 ,当使用488nm的线偏振激光照射接枝膜时 ,偶氮生色团通过快速的顺反异构化反应在垂直于偏振光极化方向上发生取向 ,得到了具有光学各向异性表面的PET接枝膜 .接枝膜的取向是一个快速过程 ,取向有序度参数在 2min时即达到最大值 ,为 0 0 6左右     

两种侧链偶氮聚电解质自组装膜中生色团取向研究

用偏振紫外光谱研究了两种侧链偶氮聚电解质静电逐层自组装膜中偶氮生色团的初始取向 .讨论了不同的组装条件对自组装膜中偶氮生色团取向的影响 .进一步探讨了偶氮聚电解质自组装膜的结构特点 .研究表明 ,侧链偶氮聚电解质自组装膜中的偶氮生色团存在一定程度的面内取向 ,自组装的各种影响条件和聚合物结构等 (pH值、侧链柔性间隔基团长度、以及偶氮生色团官能度等 )与自组装膜中偶氮生色团的面内取向程度存在一定的相关性 .通过研究偶氮生色团的取向和影响因素 ,可以深入认识侧链偶氮聚电解质的自组装行为     

Determination of transition moment directions by means of dichroic spectra in stretched polymer films. Mechanism of solute orientation

The orientation of planar molecules in stretched polymer films has been studied by means of absorption spectroscopy with linearly polarized light. Solute orientation was considered as a function of the solute structure, polymer structure, polymer orientation and of the temperature. We conclude that orientation of the solute cannot derive primarily from attractive interactions between solute and polymer matrix.     

Ordering of azobenzenes by two-photon isomerization

We report on light induced orientation by two-photon isomerization of azobenzenes in films of polymer. The dynamics of isomerization and orientation by one-photon absorption and two-photon absorption (TPA) are similar, and TPA creates a degree of molecular orientation which is comparable to that achieved by single-photon isomerization, in agreement with the theoretical predictions of two-photon isomeric orientation.     

单向和双向拉伸聚酯(PET)薄膜取向的光学评价

<正> 通常人们采用X-射线法和红外二向色性法等获得有关高聚物材料的晶区取向和分子链上某些特定基团的取向状况,但存在着设备要求高且操作复杂的弊端。Schael和Samuels等发展了利用改装型阿贝折射仪,可以方便地同时获得高聚物薄膜样品(聚烯烃和羟基丙基纤维素等)三个轴向上的折射率。有关聚酯(PET)的报道则不多见。本工作主要研究了不同拉伸条件(拉伸方式和拉伸速率等)对PET薄膜取向状况(折射率和