二维红外相关光谱研究缠结对冷冻升华无规聚苯乙烯分子运动的影响

用冷冻升华法制备了浓度为1×10^－4 和2×10^－5 g/mL的单链无规聚苯乙烯(a-PS). 利用FTIR测试方法, 测定a-PS在等温处理时红外吸收峰的时间依赖性与温度依赖性, 研究样品中链缠结和链结构单元的堆积等因素对红外吸收峰的影响, 进而探讨链缠结对a-PS分子运动的影响. 同时, 也通过二维相关分析来研究a-PS等温实验过程中, 链缠结的变化情况以及官能团之间的变化顺序, 推断在a-PS等温时, 与链结构单元的堆积相联系的苯环振动首先发生, 其次才是与链缠结相关联的CH₂振动发生变化, 并由此确定缠结对冷冻升华a-PS分子运动的影响.     

单链和寡链等规聚苯乙烯聚集体的结晶行为

自1960年Hoffman等提出聚合物结晶成核理论以来,人们对聚合物结晶生长速率、片晶的侧向尺寸随过冷度的变化等现象成功地进行了理论描述．1997年,Hoffman等对聚合物结晶成核理论进行修正,将de Gennes的聚合物“蛇行”概念。引入表面成核理论,通过对单根分子链从过冷熔体“卷绕”到晶体前沿所需的时间进行估算,其结果远远低于Flory预言时间约3～5个数量级,据此,Hoff-man认为,在聚合物结晶过程中,分子链在强迫稳态下的“蛇行”运动有足够的时间解缠结和结晶。     

偏氟乙烯/三氟氯乙烯交替共聚物在TATB表面吸附的分子动力学模拟

采用COMPASS力场和NVT正则系综的动力学模拟方法, 搭建了聚合度分别为10, 50和100的偏氟乙烯(VDF)/三氟氯乙烯(CTFE)交替共聚物, 对交替共聚物在1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)的(0,0,1)晶面上的吸附和结构进行了分子动力学(MD)模拟. 结果表明, 在300～320 K温区, 聚合度为100的VDF/CTFE交替共聚物链对TATB晶体有理想的表面活性和吸附能力, 以train型构象平铺于TATB表面. 通过对聚合度为10的交替共聚物的多链体系在TATB表面吸附的MD模拟, 表明了VDF/CTFE交替共聚物具有非凝聚吸附的高表面活性特征. 对搭建的乙酸乙酯溶剂化的聚合度为50的VDF/CTFE交替共聚物在TATB晶体表面吸附的模拟, 实验证明了溶剂小分子能够降低共聚物链的吸附能力, 且链以tail型构象吸附于TATB表面.     

VDF-CTFE共聚物在TATB表面吸附链构象的分子动力学模拟

采用COMPASS力场和NVT正则系综的动力学计算模拟了偏氟乙烯(PVDF)与三氟氯乙烯(PCTFE)及其共聚物在1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)表面吸附能和吸附链的构象. 结果表明, 氟聚合物链与TATB表面距离小于0.8 nm时, 产生吸附放热效应. 在TATB表面, PVDF有强吸附作用, 而PCTFE的吸附能力差. 对VDF与CTFE单体摩尔比为1∶1, 1∶2, 1∶3和1∶4的共聚物吸附模拟结果表明, 共聚物的组成和链的序列结构对其在TATB表面的吸附行为和吸附链构象影响很大. 单体摩尔比为1∶2的交替共聚物链的吸附效果最佳. 随着共聚物链段中PCTFE链节的增加, 聚合物链的刚性增大, 在TATB表面吸附能力逐渐下降、吸附能亦降低, 尾型(tail)或环型(loop)构象数逐渐增多.     

一类活性极高的高分子表面活性剂

一类活性极高的高分子表面活性剂范仲勇，李娜，吴大诚（四川联合大学轻纺学院，成都，６１００６５）ＺｈａｏｈｕｉＳｕ，Ｓ．Ｌ．Ｈｓｕ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆｐｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭａｓｓａｃｈｕｓ...     

聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物晶行为研究

用1H NMR, SEC, XRD和DSC对聚乳酸(PLLA)-聚乙二醇(PEG)二嵌段共聚物进行了表征. 由于共聚物中两种组分比例的不同, 表现出某组分单独结晶或两种组分共同结晶. 用DSC和POM方法, 对两组分含量相当的共聚物进行了熔体结晶行为研究, 并采用Avrami方程进行了结晶动力学计算. 用Lauritzen-Hoffmann理论对PLLA-PEG结晶机理进行了分析. 在70~94 ℃范围内, 得到成核参数Kg(POM)=5.23×105 K2. 共聚物的Kg和链折叠自由能σe都比均聚物的文献报道值高, 表明PEG链段的存在影响了PLLA的结晶, 使得其成核较均聚物困难.     

热退火对等离子体增强化学气相沉积SiCOH薄膜结构与性能的影响

热退火是多孔低介电常数薄膜制备过程中的重要一环, 对薄膜结构及性能具有重要影响. 本文以四乙氧基硅烷和双戊烯为前驱体, 采用等离子体增强化学气相沉积方法制备了SiCOH薄膜, 对其进行了氮气氛围下的热退火处理, 分析了热退火对薄膜结构与性能的影响, 探究了退火过程中薄膜结构变化的可能的反应机理. 傅里叶变换红外光谱和固体核磁共振谱结果表明, 沉积薄膜是一种有机无机杂化薄膜. 退火过程中, 薄膜中的-CH₂, -CH₃等有机组分被分解除去, 形成了以稳定的Si-O-Si等无机组分为骨架的多孔结构, 并通过氮气吸附/脱附等温线测试得到了验证. 在此期间, 薄膜骨架微结构亦发生一系列调整, C=C, Si-C含量增加, Si、O、C等元素间发生进一步键合. C=C 含量的提高, 使得薄膜的消光系数和漏电流密度增大. 实验证明, 退火后薄膜具有低折射率、低介电常数特性, 是一类具有优异的介电性能和力学性能的材料, 作为芯片后端互连层间介质具有极大的应用潜力.     

苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐三元共聚物的合成与性能

以过氧化对苯二甲酸二叔丁酯为引发剂, 以一次投料方式, 采用溶液聚合法合成了苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐三元共聚物. 通过控制单体配比, 实现产物中N-苯基马来酰亚胺质量分数在48%~63%之间可调. 采用FTIR, ¹H NMR, ¹³C NMR和GPC技术对三元共聚物的化学组成、链序列结构和分子量进行了测试. 利用FOX方程计算的共聚物NPMI含量与¹H NMR核磁测试结果一致. DSC和TGA测试的结果表明, 当N-苯基马来酰亚胺质量分数>48%时, 共聚物的玻璃化转变温度(T_g)从202 ℃提高到215 ℃, 5%热失重温度高于363 ℃, 所以三元聚合物是一种优异的聚合物耐热剂.     

环氧丙烷聚醚三元醇/聚乳酸嵌段共聚物的合成与性能

以低不饱和度环氧丙烷聚醚三元醇与L型及DL型丙交酯为原料, 合成了不同单体物质的量比的聚醚与聚乳酸嵌段共聚物. 采用FTIR, 1H NMR, GPC对共聚物的结构进行了表征; 用DSC, DTA对共聚物的玻璃化转变温度、熔点及热分解温度进行了研究. 结果表明, 丙交酯在聚醚多元醇端羟基的引发下发生开环反应, 得到聚环氧丙烷L型乳酸(POLLA)或聚环氧丙烷DL型乳酸(PODLA)二嵌段共聚物. POLLA二嵌段共聚物具有结晶能力, 且随着L型聚乳酸链段的增长而增强. PODLA二嵌段共聚物为非晶态聚合物. 两种共聚物的玻璃化转变温度与共聚物的组成有关, 其值介于聚醚和聚乳酸玻璃化转变温度之间. 与聚醚三元醇相比, 二嵌段共聚物的耐热性得到提高, 其热分解温度提高了30～60 ℃, 约为235～262 ℃. 共聚物的结构和组成对材料的热降解机制有很大影响. PODLA在高温区发生热氧化降解.     

高分子量立构复合结晶的三枝化PPO-PDLA-PLLA嵌段共聚物

以三枝化低不饱和度聚环氧丙烷(PPO)引发D-丙交酯(D-LA)逐步开环聚合, 合成了三枝化聚环氧丙烷-聚右旋乳酸(PPO-PDLA)共聚物. 用辛酸亚锡Sn(Oct)₂与PPO-PDLA端羟基反应进行Sn(Oct)封端, 制备了三枝化PPO-PDLA-Sn(Oct)预聚物. 再于130 ℃下, 以其作为大分子引发剂与L-丙交酯(L-LA)开环聚合, 合成了分子量>10⁵的三枝化PPO-PDLA-PLLA嵌段共聚物. 活性端基的引入, 降低了聚合反应温度, 从而降低了聚合中的酯交换或热降解反应发生的概率. 实现了高分子量PPO-PDLA-PLLA嵌段共聚物的合成. 结构测试结果表明, 合成的嵌段共聚物具有分子结构易控及立构规整度高等特点. 在结晶-熔融-再结晶重复热处理下, 三枝化PPO-PDLA-PLLA嵌段共聚物仅发生立构复合聚乳酸结晶, 且结晶能力稳定.