聚甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯-丙烯腈共聚物混合体系相分离初期的固体NMR研究

本文用氢谱宽线固体NMR技术研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)混合体系不稳相分离初期阶段,得到了在分相过程中弛豫谱的变化规律,测定了相分离增长速率。结果指出:随着退火时间的增加,两相体系形成;大分子扩散方式是由浓度低的区域向浓度高的区域扩散,扩散系数为负值;相分离增长速率的数量级与用光散射研究的结果相同;分子相互作用的相关距离为46.5nm。     

PMMA/SAN共混体系相分离的固体NMR研究

本文用~1H谱宽线固体NMR技术研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和苯乙烯—丙烯腈共聚物(SAN)共混体系不稳相分离初期过程,得到了在相分离过程中弛豫谱的变化规律,测定了相分离增长速率。结果表明,随着淬火时间的增加,两相体系形成,大分子扩散方式是由浓度低的区域向浓度高的区域扩散,扩散系数为负值;相分离增长速率的数量级与用光散射研究的结果相同;分子相互作用的相关距离为46.5nm。     

聚甲基丙烯酸甲酯/(苯乙烯-丙烯腈)共聚物混合体系的早期分离

本文用激光光散射技术研究了高分子混合体系聚甲基丙烯酸甲酯/(苯乙烯-丙烯腈)共聚物(PMMA/PSAN)不稳相分离(Spinodal decomposition)过程,结果指出,相分离前期符合Cahn理论预言的结果;首次用光散射技术在高分子混合体系相分离研究中得到了不稳相分离增长速率最大值R(q_m);只(q)的实验结果与理论值相吻合;证实了界面自由能对相分离增长速率的影响是不可忽略的。     

聚醚砜改性环氧体系的聚合诱导相分离行为: 固化机理的影响

对聚醚砜(PES)改性环氧体系在两种不同固化机理(逐步聚合和链增长聚合)的情况下的聚合诱导相分离行为进行了对比研究. 采用光学显微镜、时间分辨激光光散射、流变仪等手段对相分离的全过程进行了跟踪. 结果表明, 小分子的扩散行为是控制相分离的主要因素, 对于逐步聚合体系扩散主体为环氧低聚物, 而链增长聚合体系扩散主体为环氧单体. 在高含量PES(SPES-20%)体系中, 光散射结果显示了黏弹相分离的过程且相分离的特征松弛时间可以用WLF方程描述; 而在低含量PES(SPES-14%)体系中可以通过光学显微镜观测到二次相分离的现象, 并由流变学研究进一步证明.     

反应诱导相分离过程的超声波在线跟踪

利用高频超声波对多相体系的界面Rayleigh散射作用实现了反应诱导相分离过程的在线跟踪.新技术用来跟踪环氧树脂在聚乙二醇介质中的固化反应,研究体系在不同浓度、不同反应介质、不同固化剂用量以及不同反应温度下的相分离过程.在对旋节线相分离模式深入分析的基础上,提出了双函数模型来描述相分离过程.将超声波散射强度与相分离速率函数以及相离散速率函数相结合,所得到的数学模型合理解释了超声波跟踪数据.跟踪技术发现,反应体系的浓度对相分离的速率和相结构的离散程度有很大影响,高浓度下的固化反应抑制了相分离,使相结构保持高的连续性;在高浓度和PEG2000介质中发现了l(t)滞后现象,证明了旋节线相分离的分离机理;环氧树脂与固化剂重量比为4/1时,相分离达到最佳状态;升高反应温度,固化反应速率提高快于相分离速率的提高,相分离被固化反应所抑制.新的技术将散射强度与微相结构中的离散程度对应起来,从而能实时分析相分离过程中微相结构的变化过程,为相分离的控制提供实验依据.     

聚甲基丙烯酸甲酯/聚醋酸乙烯酯共混分相过程结构函数的标度分析和相凝聚

高分子共混体系相分离动力学研究已取得了很大的进展。Cahn理论可很好地描述相分离初期过程,de Gennes的蛇行理论可较好地描述相分离初期大分子扩散。在相分离后期,人们已经发现动力学参量的标度行为,但实验结果不一,标度成因尚不十分清楚。本文研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚醋酸乙烯酯(PVAc)共混体系相分离后期过程。分析了结构函数的标度行为,初步讨论了相凝聚特征。     

聚合物Ⅱ链的生成及相分离对复合乳胶粒形态的影响

复合乳胶粒的特殊结构使其比均相乳胶粒具有更好的综合性能和更广泛的应用领域。本文综述了分步种子乳液聚合第二步反应中,聚合物Ⅱ链的生成以及由此引起的相分离对复合乳胶粒形态的影响。在聚合物Ⅱ链的生成过程中,种子乳胶粒中引发剂的类型和浓度、单体M2的浓度及其在乳胶粒中的分布等会影响聚合物Ⅱ链的生成位置和生成速率,进而影响复合乳胶粒的形态;在相分离中,新生成的聚合物Ⅱ链在界面张力的驱动下扩散迁移,缠结成簇,与种子聚合物Ⅰ相分离,通过成核-增长(NG)的相分离影响复合乳胶粒的形成过程。     

PMMI/PVDF共混体系相分离的时温依赖性

用小角激光光散射(SALLS)研究了聚(N-甲基甲基丙烯酰亚胺)/聚偏氟乙烯(PMMI/PVDF)共混体系的相分离行为.通过升温法获得了PMMI/PVDF体系的浊点温度,发现体系的浊点温度强烈依赖于升温速率,呈明显的非线性关系,即升温速率大于1 K.min-1时,升温速率是影响I(t)的唯一因素;升温速率较小时,高分子链松弛速率的差别得以体现,则该情况下升温速率与松弛速率共同影响浊点温度.该体系具有典型的最低临界共溶温度(LCST)特征.恒温法相分离结果表明,在实验温度范围内该体系相分离行为对温度的依赖性遵循时温叠加(time-temperature superposition,TTS)原理.     

羧化聚苯醚与聚苯乙烯共混体系相分离初期分子量影响的光散射研究

本文用激光光散射方法研究了具有特殊相行为(LCST,UCST共存)共混体系羧化聚苯醚和聚苯乙烯在UCST域内的不稳相分离初期分子量对动力学参数的影响。结果表明,相分离初期动力学过程与Cahn理论吻合;随着分子量增加,表观扩散系数D_(app)明显减小;该体系的表现扩散系数为10~(-14)cm~2s~(-1)数量级。De Gennes管子模型可很好地描述不稳相分离初期大分子扩散行为。     

制备方法对聚合物共混物相分离与黏弹弛豫的影响

采用小角激光光散射(SALLS)和动态流变方法研究了通过不同制备方法得到的等规聚丙烯/乙丙橡胶共混物(iPP/EPR)的相分离行为与黏弹行为.依据Cahn-Hilliard-Cook理论分析了熔融共混和溶液共混法制备的质量比为60/40和40/60的iPP/EPR共混物在恒温相分离早期的动力学,发现熔融共混iPP/EPR具有更大的表观扩散系数(Dapp).相分离中后期的实验结果表明,当相区尺寸增长程度相同时,熔融共混试样所用时间更短.表明熔融共混iPP/EPR试样具有更快的相分离速率.动态流变测试结果表明,与溶液共混相比,熔融共混试样具有更快的松弛速率.考虑到相分离过程实质是由高分子链的运动与扩散所控制,两种方法制备的iPP/EPR共混物相分离速率的差异应归于其分子链运动能力的不同.     

SiO_2粒子对PMMA/SAN共混体系相分离行为的影响

采用小角激光光散射(SALLS)并结合动态流变学方法,考察了气相法二氧化硅(SiO2)粒子的加入对聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯-丙烯腈无规共聚物(PMMA/SAN)共混体系相行为的影响,得到了添加SiO2粒子前后的相图,发现SiO2粒子对基体相行为的影响与基体的组成有关.对PMMA/SAN(60/40)体系,加入SiO2粒子后相分离温度上升,但并未改变相分离机理,仍为亚稳单相分解过程(spinodal decomposition,SD);而对于PMMA/SAN(30/70)体系,加入SiO2粒子后却降低了体系的相分离温度.该现象可能是SiO2粒子和基体组分界面间组成与PMMA/SAN共混物基体组成的差异造成的.     

Crystallization behavior and hydrophilicity of poly(vinylidene fluoride) (PVDF)/poly(methylmethacrylate) (PMMA)/poly(styrene-<Emphasis Type="Italic">co</Emphasis>-acrylonitrile) (SAN) ternary blends

Compatibilization of the partially miscible poly(vinylidene fluoride) (PVDF)/poly(styrene-co-acrylonitrile) (SAN) pair by a third homopolymer, i.e., poly(methyl methacrylate) (PMMA), was investigated in relation to cross section morphology, crystallization behaviors and hydrophilicity of the polyblends. Scanning electron microscopy showed a more regular and homogeneous morphology when more than 15 wt.% PMMA was incorporated. The samples presented only α phase regardless of PMMA content in the blend. As the PMMA content increased in the blends, the interactions between each component were enhanced, and the crystallization of PVDF was limited, leading to a decreasing of the crystallinity and the crystallite thickness. Besides, the hydrophilicity of PVDF was further improved by PMMA addition. The sample containing 15 wt.% PMMA showed a more hydrophilic property due to the more polar part of surface tension induced by PMMA addition. Observed from the cross section of the blends, the miscibility of partially miscible PVDF/SAN blends were efficiently improved by PMMA incorporation.     

聚甲基丙烯酸甲酯/聚(苯乙烯-丙烯腈)共混体系相分离的特征动态流变响应

采用动态流变学方法,结合小角激光光散射(SALLS)测定,对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚(苯乙烯－丙烯腈)(SAN)共混体系的动态流变行为与相分离的关系进行了研究.发现在低频区域,时温叠加失效与共混物体系发生相分离有关,时温叠加失效温度T_b与用SALLS测定的浊点温度T_c一致,用低频区域动态储能模量G'与频率的关系[1gG'～lg(α_T)]偏离线性粘弹模型或时温叠加失效温度表征PMMA/SAN共混体系的相分离是有效的.     

聚甲基丙烯酸甲酯Langmuir-Blodgett复合膜及其在光电导体中的应用

制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)LB复合膜,将其作为阻挡层首次应用于机能分离型光电导体领域。从π-A曲线发现PMMA单分子膜具有表面压力的各向异性和松弛特性。TEM照片显示,PMMA分子链在复合膜中有序排列。转移比、UV和XPS研究表明,复合膜沉积均匀。以PMMA-LB复合膜作为阻挡层的光电导体表面充电电位V₀=1518V,光照1s后的光衰百分率△V_1a=50.16%,半衰期t_1/2=0.93s.     

COMPATIBILITY IN POLYMER BLENDS OF POLY (VINYL ACETATE) AND POLY (METHYL METHACRYLATE)STUDIED BY NMR

Compatibility of poly (vinyl acetate) (PVAc) with poly (methyl methacrylate) (PMMA) mixtures has been studied by using nuclear magnetic relaxation, differential scanning calorimeter and small-angle X-ray scattering techniques. The nuclear magnetic relaxation time T_1's were measured as a function of composition in blends of PMMA and PVAc prepared from chloroform solution. The results show that the system is miscible for casting from chloroform solution.     

远离临界组成的聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯-丙烯腈无规共聚物共混薄膜表面相分离动力学

采用温控原子力显微镜方法,在线跟踪了远离临界组成聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯-丙烯腈无规共聚物(PMMA/SAN)共混薄膜的表面相分离行为,并研究了其动力学规律。 结果表明,在SAN含量为70%的样品中观察到了表面相分离行为,其过程可分为早期、中期和晚期3个阶段,分别对应特征化的标度指数:早期结果验证了Cahn线性理论,即标度指数为零;中期相行为主要受“碰撞-扩散”机理控制,因此表现出1/3的标度指数;在相分离后期,流体动力学主导了相区的生长和归并行为,此时标度指数变为2/3。 我们的研究结果对于深刻理解高分子相行为具有积极作用,并将对高分子薄膜加工提供必要的指导。     

High Resolution Tip Enhanced Raman Mapping on Polymer Thin Films

Advanced tip enhanced Raman mapping (TERM) was applied to high resolution chemical identification on nanoscale. Thin poly(methyl methacrylate)/poly(styrene acrylonitrile) (SAN28/PMMA) blend films were measured at different stages of phase separation. New insights into the phase evolution behavior of the thin films were obtained, when the TERM images were compared. An unexpected morphology transition was observed after a few minutes annealing at 250 °C. No surface enrichment of PMMA was observed, differing from the previous reports on a similar well-studied system of SAN33/PMMA. The glass transition temperature, the surface and interfacial tension were found to be the main factors responsible for the phase evolution behavior of SAN28/PMMA films.     

聚甲基丙烯酸甲酯/聚(异戊二烯-co-苯乙烯)核壳纳米乳液的合成与直接氢化方法的研究

利用可控微乳液法合成粒径19~200 nm,且呈球状分布均匀的聚甲基丙烯酸甲酯/聚(异戊二烯-co-苯乙烯)(PMMA/PIS)核壳纳米粒子,通过水合肼产生原位氢的技术,对合成的PMMA/PIS乳液体系进行直接常压氢化,对影响氢化度的因素、聚合物氢化前后结构、热性能进行了研究.结果显示,聚合物粒径、水合肼及双氧水用量等都是影响聚合物的氢化度的因素.研究发现,氢化以PMMA为核,PIS为壳的核壳结构乳液可以显著提高PIS氢化程度,减少氢化过程中凝胶产生.利用FTIR、~1H-NMR、Na_2S_2O_3滴定法测定了乳液的氢化度.结果表明,当聚合物粒径小于200 nm时,乳液氢化度可达到95%以上,且无凝胶现象产生.GPC结果证明了反应是氢化而非凝胶过程.利用TEM、DLS测试了氢化后乳液的核壳结构和粒径.实验结果显示,PMMA/HPIS为核壳纳米结构.TGA结果显示,当氢化度为98%时,聚合物耐热性提高41°C.