获得高性能电致变色薄膜的ITO表面修饰方法

氧化铟锡玻璃(ITO)以其优良的导电性能和透过率以及相对低的反应活性使其在显示器和电致变色器件中有广泛的应用. 然而, ITO表面的金属氧化物基团也带来了一些问题, 如通过物理方法沉积的电致变色薄膜易从ITO基底上脱离, 从而降低器件寿命, 此种问题在使用液体电解质时显得尤为突出. 为此, 我们利用有机酸小分子对ITO基底表面进行修饰, 继而利用电化学沉积的方法制备聚3,4-(2,2-二甲基丙烯二氧基)噻吩电致变色薄膜. XPS结果表明基底与修饰物间以化学键结合, 超声波处理可以看出电致变色薄膜在修饰后的基底上有更好的稳定性. 本研究提供了一种简单易行的方法来获得高性能的高分子电致变色薄膜.     

叠氮聚合物的合成

叠氮基团不仅是高含能基团和高反应性基团,而且也可以被转化为其他官能基团。叠氮聚合物可用作高能黏合剂、交联材料以及表面改性材料等,还可以作为合成功能高分子的前体,因此叠氮聚合物的合成研究引起了高分子科学家的广泛关注。到目前为止,叠氮聚合物的合成方法研究取得了新的进展,主要包括: 高分子化学改性法、环醚类叠氮单体阳离子开环聚合法和不饱和叠氮单体自由基聚合法。本文综述了近些年来叠氮聚合物的合成研究方面取得的主要成果和进展,其中包括本课题组的一些研究工作。     

聚乙烯光引发交联过程中的表面光氧化和光稳定

通过测定凝胶含量并利用红外-光声光谱和光电子能谱对光交联聚乙烯表面氧化程度和氧化产物进行了研究.结果表明,聚乙烯光交联过程中随着光照时间的增加,表面光氧化加剧,氧化产物主要是氢过氧化物和含羰基的化合物.考察了预辐照和添加受阻胺型光稳定剂对聚乙烯光交联过程的影响,发现这两种方法都能有效地降低光交联聚乙烯(XLPE)的表面氧化,但有些光稳定剂会降低XLPE的交联度.     

溶液结晶制备聚乙烯/碳纳米管串晶结构

通过等温以及非等温溶液结晶法制备了聚乙烯/碳纳米管复合串晶(shish-kebab)结构.电镜结果显示,等温结晶1 h得到的聚乙烯/碳纳米管串晶(shish-kebab)结构kebab长度为30~140 nm,kebab间间距为35~80 nm.使用非等温结晶法得到的产物kebab长度为40~180 nm,kebab间距与等温结晶过程得到的相同.此外实验发现聚乙烯/碳纳米管shish-kebab结构生长过程中,kebab的生长与新的kebab形成是同步发生,直至结晶结束.将得到的聚乙烯/碳纳米管shish-kebab结构在对二甲苯中静置3个月,光学图像显示仍能保持良好的分散性.使用沸腾对二甲苯冲洗聚乙烯/碳纳米管shish-kebab结构以验证其稳定性,发现冲洗过程中虽然部分聚乙烯链溶解,但仍有部分聚乙烯链吸附于碳纳米管上,并在降温过程中重新生成shish-kebab结构.     

如何讲好聚合物的导电性(Ⅰ)——一维结构材料一般不是电导体

一般来说,由共价单键连接起来的高分子链已经没有了能够自由运动的电子(载流子),加上主要靠范德华力堆砌的聚合物分子之间距离较大,电子云交叠差,载流子的离域运动极为困难,因此聚合物通常是绝缘体。但是,即使像聚乙炔那样具有π键结构、其主链每个碳原子上带有一个导电电子的聚合物也不能导电,这是因为高分子链是一维体系,空间结构维度性决定了其导电性。一维结构的材料具有派尔斯不稳定性,使得即使每个原子都有导电的价电子,它也不会(在低温下)导电,这是一条普遍的物理规律。     

仿生高分子界面涂层增强柔性电路黏附力和抗刮擦性能研究

柔性电路是柔性电子与可穿戴设备的重要组成部分,现有柔性电路稳定性与耐久性较差,使得其使用寿命与器件性能被限制.针对此难点,本文受贻贝启发,合成并优化多巴胺共聚物涂层,成功改性了聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织物等不同柔性衬底的表面润湿性、黏附力与抗刮能力.结合丝网印刷技术和转印技术制成柔性电路,通过循环弯曲测试和抗刮擦测试证明经过该高分子涂层界面改性后制备的电路具有优异的稳定性.同时,这种新发展的表面改性方法具有低固化温度(60℃)、工艺简单高效、成本低等优点,结果表明,这种仿生化学表界面改性方法有望应用于柔性电子制造中,促进柔性电子的实用化.     

亚观尺度的自组装

亚观尺度的自组装是理想的模型体系。不同材料的亚观尺度组分,可以作为分子和原子的模型,便于更为直观的研究。本文介绍了静态自组装、动态自组装和三维立体结构的自组装,以及DNA片段的亚观尺度模拟。在高分子领域,亚观尺度的自组装有望在“亚观”尺度上模拟真实高分子的凝聚过程,并观察这些体系最基本的物性,为高分子凝聚过程提供一个“亚观”模拟的简单又直观的“模型”。     

聚酰亚胺LB膜研究：Ⅱ.聚酰胺酸N,N—二甲基十八铵盐LB膜的表征 …

聚酰胺酸Ｎ,Ｎ－二甲基十八铵盐ＬＢ膜具有严格排列的周期结构,其亚胺化可以在比聚酰胺酸更为温和的条件下进行。测定了沉积在单晶硅片上的聚酰亚胺涂膜的热分解性能。于真空和高温下聚酰亚胺ＬＢ膜会热解并与基片硅反应而生成规则结构的ＳｉＣ准单晶膜。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)模板法制备二氧化硅中空微球

以在50 oC水溶液中析出的聚(N-异丙基丙烯酰胺) (PNI-PAM)聚集体作为软模板,使正硅酸乙酯吸附在PNIPAM聚集体表面进行水解缩合,原位生成二氧化硅包裹PNIPAM的核壳结构微球;进一步冷却至室温使PNIPAM溶解在水中除去内核,从而成功合成出SiO₂中空微球．实验表明,只有在足够的PNIPAM和正硅酸乙酯含量以及正硅酸乙酯水解时间下,才能形成稳定的SiO₂中空微球．用TEM、SEM和FTIR对合成的SiO₂中空微球进行了表征,结果表明,微球尺寸为150 nm左右,并且由于PNIPAM上酰胺基团和正硅酸乙酯水解出来的硅醇间具有静电相互作用,使得SiO₂壳层上依然有PNIPAM残留.     

聚对氧化偶氮苯酚酯系列热致性液晶高分子的合成及液晶态研究

本文用界面缩聚法合成聚对氧化偶氧苯酚酯系列热致性液晶高分子。并用DSC,X-光衍射和偏光显微镜对其结构和液晶相进行了表征与研究。观察液晶态织态结构,计算液晶态时分子链间距,并观察聚合物取向液晶态的结晶结构。