关于高分子凝聚态物理学范式的思考

每门成熟科学必然都存在一个范式,体现该门学科特殊的内在结构、基本理论框架,界定研究范围.但迄今为止,发展迅猛的高分子凝聚态物理学的范式尚未形成.本文梳理、总结了近二、三十年来高分子凝聚态物理学的重要成果,阐述并强调了软凝聚态物质、自相似、分形、标度律、关联效应、溶致凝聚、熵致相变、布朗运动、多体效应和对称破缺等基本概念及其意义,指出探究和凝练高分子凝聚态物理学的范式是摆在当前高分子物理学家面前亟待解决的问题.     

从静态应力松弛实验求材料准松弛时间谱的一种数值计算方法

避开繁琐困难的函数求解过程，采用数值计算方法，从常规的静态应力松弛实验，直接求被测材料的松弛单元的表现松弛强度．主松弛时间τ０由单－ＭＡＸＷＥＬＬ模型求得，其他松弛时间分别约取为１０（－２）·τ０，１０（－１）·τ０，１０１·τ０，１０３·τ０。应力松弛万程取５参数模型，记为谱的强度ａｉ（或Ａｉ）通过多元线性回归，由最小二乘法确定．对一种天然橡胶试样在不同温度下的松弛曲线进行处理，回归值与原始实验值吻合良好，不同温度下的松弛单元对总松弛的贡献，反映出温度对松弛过程的活化作用．     

关于刚体定轴转动定律

普通物理教材中,都把刚体对某定轴的转动惯量Jx,角加速度a和外力短Mx之间的关系 Mx=Jx·a(1)称为刚体的定轴转动定律。如果讨论的范畴如教材所限,仅包括刚体统对称轴及主轴的转动,公式(1)无疑名符其实。然而实际上刚体的定轴转动还包括更复杂的情形,因此在讲授这部分内容时,还有必要作一些说明: 公式(1)只描述了刚体沿转轴方向的几个物理量间的关系,它没有也不足以描述一般刚体定轴转动的全貌。 比如说,根据(1)式,着刚体绕某定轴匀速转动,因为角加速度a=0,应有Mx=0。这是完全正确的,但若认为凡做匀速定轴转动的刚体必不受任何外力矩作用,…     

分散聚合水基聚苯胺乳胶微球制备与表征

水溶性空间稳定剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）存在时，采用分散聚合制备水溶性单分散的聚苯胺(PAn)乳胶粒子，采用透射电子显微镜（TEM）观察粒子形态及尺寸；利用紫外-可见吸收光谱对胶体分散体系进行表征.实验结果表明，当PAn含量较少（w< 16.78％）时， PAn-PVP复合乳胶粒子呈米粒状；当PAn含量较大（w >23.22％）时， PAn-PVP复合乳胶粒子呈球形.     

原位聚合沉积聚苯胺薄膜及其电致变色性能

采用原位聚合的方法,以水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为空间稳定剂,直接在玻璃基体表面聚合沉积导电聚苯胺(PANI)薄膜。用扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、四探针电导率测试仪和热重分析仪(TG)对聚苯胺膜结构及性能进行了表征。采用循环伏安法测试了薄膜的电致变色性。结果表明:盐酸掺杂聚苯胺薄膜呈翠绿色,薄膜厚115 nm,表面电导率为4.6×10-3S/cm。电致变色实验中聚苯胺电极电位在-6~ 6 V循环变化时,薄膜颜色在黄绿和蓝绿间可逆变化。电致变色前后聚苯胺薄膜的紫外可见吸收光谱表明,随着电极电位的降低,极化子峰发生红移,说明聚苯胺分子链中醌式结构单元被还原,聚苯胺薄膜质子化程度提高。     

聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯对聚氯乙烯／氯化聚乙烯共混体流变性的影响

PVC/CPE blend modified by rigid particles has good combined properties. In this paper, the effeCts of rigid particles (PMMA. PS. CaCO,) on the rheological behavior of PVC/ CPE systems were studied. The results showed that the apparent viscosity (aha) were decreased, extrusion surface smooth and Newtonian fluidity were slightly improved by filling a little amount of rigid ploymers (PS. PMMA) to PVC/CPE blends. The fluid activition energy (E,). Newtonian fluidity. extrusion surface smooth and ba of PVC/CPE blends were increased by filling CaCO₃ and die swelling ratio was decreased.The newtonian fluidity. En and ηa of PVC/CPE/CaCO₃ blends can be decreased by filling rigid polymers,and good extrusion surface smooth and low die swelling ratio unchanged.     

溶致凝聚过程中分子链构象的演变

详细讨论了稀溶液、亚浓溶液、浓溶液和极浓溶液中分子链构象的演变,考察了在溶致凝聚过程中分子链的链间相互作用、关联作用和分子链尺寸的变化规律,给出了排除体积的严格定义,引入热关联效应、长程关联效应和全高斯链浓度等概念。指出在不同浓度溶液中,分子链在不同尺度上构象状态不同;在从孤立单链态(良溶液中)向多链聚集态的溶致凝聚过程中,单链的尺寸一直在收缩,由Flory尺寸RF缩小至无扰尺寸R0。这是大分子凝聚过程的一个特点。     

苯胺分散聚合中稳定剂PVP-K90的稳定机理

通过分散聚合,在聚酰亚胺(PI)薄膜表面原位沉积聚苯胺(PANI)制备聚苯胺-聚酰亚胺-聚苯胺(PANI-PI-PANI)复合膜。考察了苯胺分散聚合中,不同空间稳定剂的稳定效果(不同分子量的大分子稳定剂PVP及小分子稳定剂CTAB、Tween-20),初步探讨了大分子稳定剂PVP-K90的稳定机理。实验表明,高分子量PVP-K90可稳定PANI良好成膜,且紫外和红外光谱分析证实PANI膜为掺杂态PANI,膜中不含有稳定剂PVP-K90。低分子量的PVP-K30和两亲性小分子稳定剂不能良好地稳定PANI成膜,稳定作用较差。PVP-K90的稳定作用不仅依据亲水-疏水相互作用和表面能的减少,还可能与高分子量PVP的长链分子结构及与水和苯胺的特殊相互作用有关,可用齐聚物沉淀成核机理解释。     

分段控温原位聚合沉积法制备苯胺-邻苯二胺共聚物薄膜

提出在玻璃基体表面原位聚合沉积制备苯胺-邻苯二胺(An-oPD)共聚物薄膜的一种方法:分段控温法,即高温预聚(高水浴温度)、低温聚合(冰水浴)。该法可在缩短聚合反应时间的同时避免暴聚现象,提高成膜效率,所得共聚物薄膜形貌特征优异、膜厚均匀;该法可制得饱和厚度120 nm,电导率9.16×10-2S/cm的An-oPD共聚物薄膜,具有与均聚PAn薄膜不同的电致变色性能。     

大分子溶致凝聚过程中的几个分界浓度

按照现代高分子凝聚态物理学观点,高分子溶液按浓度分为:极稀溶液、稀溶液、亚浓溶液、浓溶液、极浓溶液5个层次,各层次间的分界浓度分别称为动态接触浓度、接触浓度、缠结浓度和全高斯链浓度,其中全高斯链浓度由本文作者命名。文中给出各分界浓度的定义,介绍各分界浓度的物理意义,特别说明命名全高斯链浓度的依据。同时详细讨论了不同浓度溶液中大分子链的构象及其变化、链间相互作用的本质和微观图像、以及溶液浓度变化对溶液性质的影响。