谈谈聚合物的结晶形态问题

向读者引介了聚合物球晶的三维立体电镜照片，并介绍了高分子科学近年来的新研究成果－尺寸已达厘米量级的聚合物宏观单晶体和只由一根大分子链结晶而成的高分子单链单晶的特殊形态。     

红外光谱及二维相关光谱在讲解聚合物"玻璃化转变"概念的应用

玻璃化转变是聚合物的一种普遍现象,也是高分子物理教学过程中的一个重点内容.对玻璃化转变的本质进行深入透彻地讲解,有利于学生加深对高分子结构、高分子材料的性能和高分子链运动的统计学三个紧密相连部分的融会理解.针对目前教学过程中主要基于差示扫描量热法进行非晶态聚合物玻璃化转变温度概念讲解的不足,本论文交流了在教学过程中采用...     

分子动态模拟研究聚丙烯单链的玻璃化转变

用分子动态模拟法对单链高分子固体微粒的玻璃化转变与主链骨架键的构象态跃迁进行了模拟研究，发展了一种表征单链高分子固体微粒玻璃化转变过程的新方法．     

聚合物薄膜玻璃化转变及其分子松弛行为的研究进展

随着纳米技术的发展,受限聚合物的玻璃化转变以及分子松弛行为受到了高分子物理学家的关注.由于纳米尺度效应,高分子薄膜的玻璃化转变以及分子松弛行为偏离于本体,呈现出尺寸依赖性.研究聚合物薄膜的玻璃化转变及其相关分子松弛行为对聚合物纳米材料的结构设计,进一步理解聚合物玻璃化转变的物理本质具有重要意义.本文总结了近20年来聚合物薄膜玻璃化转变行为的研究成果,介绍了薄膜分子松弛行为偏离本体的主要物理机制、聚合物薄膜分子运动能力的深度分布特征以及薄膜分子松弛行为的相关理论模型,并对该领域研究进行了展望.     

利用红外光谱研究聚合物玻璃化转变时的构象变化

聚合物玻璃化转变的本质一直是困扰材料科学工作者的一个难题，也吸引了众多学者利用各种测试手段对其进行研究。由于对聚合物的结构较为敏感，傅里叶变换红外光谱（FTIR）被广泛应用于研究聚合物在玻璃化转变期间的构象变化。对此有相当数量的研究报道，本文对这些研究工作进行了介绍。目前用FTIR对玻璃化转变的研究工作大多集中于转变过...     

非晶物理框架下开展聚合物玻璃化转变教学的思考与探索

玻璃化转变是高分子物理教学中的重要内容.一些高分子物理教科书将聚合物玻璃化转变简单描述为玻璃到高弹态的力学转变,可能局限了学生对玻璃化转变重要科学问题认识的深度、广度和想象空间,甚至造成一些学生认为只有聚合物才存在玻璃化转变.笔者注意到了这一问题,考虑将聚合物玻璃化转变放在非晶物理框架下进行讲授;强调玻璃化转变是非晶物...     

温敏支化聚合物的合成及其双重相转变行为

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)与具有温敏性的大分子单体进行共聚,制得了主链与支链在水溶液中具有不同相转变温度的温敏支化聚合物。经过双重相转变过程后,通过扫描电子显微镜(SEM)可以观察到聚合物链形成的具有较大比表面积的"葡萄串"结构,光散射实验中聚合物粒径大小随着温度升高发生两次突变进一步解释了双重相转变过程中聚合物微观形态的变化。在温敏支化聚合物溶液样品的差示扫描量热法(DSC)曲线中可以观察到35℃与21℃出现两组相对独立的吸热峰,从热力学的角度描述了双重相转变行为。通过使用二维红外相关光谱技术分析了温敏支化聚合物各基团对温度扰动的响应顺序,其结果说明仅存在于支链中的丙烯酸丁酯(BA)结构单元要先于NIPAm结构单元发生变化,对双重相转变行为的机理有了更进一步的说明。"葡萄串"结构的形成有效地提高了温敏聚合物的疏水比表面积,有望应用于生化分离领域。     

热释电研究聚碳酸酯掺杂染料体系的玻璃化转变

采用热刺激电流 /松弛谱图分析法 (TSC/RMA)研究了聚碳酸酯掺杂染料体系 (TDAA/PC)的玻璃化转变 ,发现染料含量增加 ,体系的玻璃化转变温度 (Tg)随之降低 ,玻璃化转变的温度范围变宽 .在TDAA掺杂质量比达到 4wt%时 ,其玻璃化转变 (协同松弛 )延伸至 95℃ ,温度范围增加到 3 5℃ .在较大的温度范围内存在协同松弛 ,说明在低于Tg 数十度的温度时 ,染料发色体的极化松弛仍然主要受聚合物玻璃化转变的控制 .     

两个不同分子量聚苯乙烯混合体系的玻璃化转变

用差示扫描热量法测定了两个分子量不同的聚苯乙烯混合体系的玻璃化转变温度随组成的变化，并与Ｆｏｘ方程，Ｇｏｒｄｏｎ－Ｔａｙｌｏｒ方程和Ｃｏｕｃｈｍａｎ方程的预测结果进行了比较，以验证这些经验方程的适用性。     

无定形梳状高分子固体电解质的二重玻璃化转变及典型VTF…

研究了交替马酸酐共聚物多缩乙二醇酯（ＣＰ３５０）－ＬｉＮＯ３络合物的热行为及离子导电性。实验表明：ＣＰ３５０／ＬｉＮＯ３络合物在所研究的［Ｌｉ］／［ＥＯ］配比范围呈均相无定形并具有二重玻璃化转变。２个玻璃化转变温度均随盐含量的增加而上升。离子电导率随盐浓度的变化出现１个极大值，室温电导率最大可达３．７２×１０＾－５Ｓ／ｃｍ。导电行为呈典型ＶＴＦ特征。     

高分子玻璃化转变过程的分子动力学模拟本科教学实验

玻璃化转变是高分子专业教学中的重要内容,转变过程中自由体积的变化和分子链段的运动是理解玻璃化转变的难点。在计算机上使用分子模拟的方法得到三维的可视化图形,可以更直观地观察到自由体积和分子链的变化。提炼近年分子模拟技术在玻璃化转变研究中的最新科研成果,得到既有理论基础又适合本科教学的课程素材。分子模拟可以实现了仪器测试无法达到的超快速升降温,并与仪器测试得到的实验结果相对照,验证了普通实验很难验证的理论观点,从而拓展了本科实验的范围,达到了很好的教学效果。     

关于影响高分子材料玻璃化转变温度因素的教学分析

从《高分子物理》考试试题实例出发,抓住聚合物材料的"结构决定性能,并最终决定用途"这条主线,详述了链结构因素(主链和取代基)和分子间作用力对聚合物玻璃化转变温度(Tg)的影响,并结合不同高分子材料的用途进行分析,使学生真切了解到材料结构与性能及用途之间的关系。这种理论联系实际的案例教学法有利于加深学生对高分子材料的感性认识,引发学生学习的广泛兴趣,促使教师进行自我教育和提高业务水平,从而取得良好的教学效果。     

高聚物从高弹态到流体态的转变

将高聚物由高弹态转变为流体态的转变温度命名为流动温度Tf,该转变温度与高聚物分子量密切相关.在高聚物从高弹态转变为流体态的研究中,由于T1.1的概念忽视对高聚物分子量的依赖性,因此采用Tf的概念更为合理.本文对高聚物的流动温度Tf的讨论涉及高聚物温度-形变曲线、高弹态温区、高聚物熔体剪切粘度.从高聚物凝聚态观点来看,高聚物熔体中凝聚缠结网络中的凝聚结点是分子链的局部向列相互作用使链单元间产生平行凝聚而形成的,而高聚物从高弹态到流体态的转变正是反映了高聚物熔体中凝聚缠结网络的物理交联点,即凝聚结点状态的变化.高聚物熔体可以流动,说明熔体中凝聚网络中的凝聚结点至少是可以在瞬间内打开的,升温使凝聚结点的解凝聚状态存在的时间加长,凝聚状态存在时间减短,当升高到某一温度时,在凝聚结点解凝聚状态的时间内,分子链通过内旋转使质量中心在外加力的方向上可以发生位移,此时高聚物从高弹态转变为流体态,而此时的温度就是流动温度Tf.对高聚物流体弛豫网络的研究,是一个很有前景的研究课题.     

用DSC测量葡萄糖溶液部分玻璃化转变温度的新方法

用差示扫描量热仪, 采用经过退火处理的连续扫描法, 以不同浓度(20%、45%)的葡萄糖溶液为研究对象, 研究了退火温度对Tgf(部分结晶的玻璃化转变温度)的影响, 给出了确定Tg′(部分玻璃化转变温度)的新方法. 研究发现, 不同退火温度下的Tgf不同. 在−50 ℃以上退火, Tgf随着退火温度的增大而减小; 在−50 ℃以下退火, Tgf随着退火温度的增大而增大, 都有很好的线性关系. 不同浓度的溶液具有相似的规律. 提出从Tgf确定Tg′的方法: Tgf在−50 ℃上下随退火温度变化线的交点所对应的部分结晶玻璃化转变温度即为Tg′. 使用该方法测得葡萄糖的Tg′为−55 ℃.     

Thermal Analysis of the Conformational Disorder in SCLC Polymers with Rigid Backbone Glass transition studies

Bis [(ω-(4′-cyanobiphenyl)-4-yl)oxy-n-alkyl]norborn-5-ene-2,3-dicarboxylate was polymerised via ring opening metathesis polymerisation (ROMP). Two disubstituted polynorbornene derivatives both of cis configuration with different length of the side-chain were studied. Differential scanning calorimetry (DSC) was used to study the effect of thermal history on the assignment of the glass transition event associated with the biaxial orientation of a smectic phase. Glass transition temperatures, the change of isobaric specific heats at T_g and the enthalpies of isotropisation were calculated. The DSC traces only show the classic step-wise change in T_g in some cases, giving the evidence that the amorphous domains are constrained and highly restricted in movement due to the morphology developed as a result of the biaxial stretching. Based on the literature data of mono- and disubstituted polynorbornene derivatives and our calorimetric experiments, the shape of T_g dependence on number of (CH₂) units is interpreted. The origin of this shape is discussed. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

新的含T-型二维液晶基元的液晶高分子的合成

采用低温溶液聚合方法,以N-(2,5-二羟基苯)亚甲基-4-取代苯胺和不同结构的二酰氯为单体,合成了两类新的高分子。聚合物的液晶行为用DSC、偏光显微镜和X射线衍射进行了表征,发现其中一类为向列型热致液晶高分子,另一类则无液晶性。随单体结构的改变,聚合物的特性粘数、熔点(Tm)和液晶态的清亮点(Ti)均呈现规律性变化。     

新的含T－型二维液晶基元的液晶高分子的合成

采用低温溶液聚合方法，以Ｎ－（２，５－二羟基苯）亚甲基－４－取代苯胺和不同结构的二酰氯为单体，合成了两类新的高分子．聚合物的液晶行为用ＤＳＣ、偏光显微镜和Ｘ射线衍射进行了表征，发现其中一类为向列型热致液晶高分子，另一类则无液晶性．随单体结构的改变，聚合物的特性粘数、熔点（Ｔｍ）和液晶态的清亮点（Ｔｉ）均呈现规律性变化。     

N-烷基壳聚糖玻璃化转变温度的研究

采用差示扫描量热(DSC)法和热释电流(TSC)法研究了N-烷基壳聚糖的玻璃化转变行为. DSC法中采用二次扫描以消除溶剂和热历史的影响, 并利用物理老化方法来增强N-烷基壳聚糖在DSC曲线上的玻璃化转变区域的热焓吸热峰, 以克服DSC法的不灵敏性. 两种研究方法的结果一致表明, 三种N-烷基壳聚糖的玻璃化转变均发生在110～150 ℃温区内；取代的柔性烷基越大, 玻璃化转变温度(Tg)越低；但N-甲基壳聚糖例外, 其Tg略高于壳聚糖, 空间阻碍在这里起决定的作用.     

乙烯基单体-N-取代马来酰亚胺共聚物玻璃化温度研究

用差示扫描量热仪对乙烯基单体/N-取代马来酰亚胺共聚物的玻璃化温度(T_g)进行测定.研究了共聚物组成、序列结构、乙烯基单体和N-取代马来酰亚胺种类对共聚物T_g的影响.提出了含共聚物组成和序列结构的T_g预测方程,该方程不仅适合于无规共聚物,还适合于具有严重交替倾向的共聚物.