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相似文献
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1.
棒-棒二嵌段共聚物自组装行为的自洽场研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用格子自洽场模型, 模拟了棒-棒二嵌段共聚物熔体系统的自组装行为, 并与线-棒二嵌段共聚物系统性质进行了对比. 结果表明, 棒-棒二嵌段共聚物系统的有序无序转变临界点低于线-棒二嵌段共聚物系统的相变临界点. 通过模拟计算, 发现薄层交叠柱状相、柱状相、层状相和Z形层状相4种稳定的有序形貌. 薄层交叠柱状相和柱状相仅在有序无序转变曲线的边缘位置出现, 层状相也仅存在于有序无序转变临界点上面的一小块区域内, 而稳定的Z形层状结构则占据了相图中较强相互作用的大部分区域.  相似文献   

2.
研究了不同组成的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的相形态与粘弹弛豫.用透射电子显微镜(TEM)表征了SBS的形态,结果显示,几种SBS均呈层状结构,随着苯乙烯含量的降低,聚苯乙烯(PS)相的尺寸稍有减小,而聚丁二烯(PB)相尺寸明显增大.用动态流变学方法考察了不同温度下SBS嵌段大分子的弛豫行为,结果表明,苯乙烯含量减少,PS相玻璃化转变和有序-无序转变温度均降低;苯乙烯含量少的,在有序-无序转变过程中呈现出高且宽的损耗峰,表明有序-无序转变过程中能量的耗散主要由两相溶合时分子链间的内摩擦所决定,分子链越长,内摩擦越大,能量耗散越大.  相似文献   

3.
基于蠕虫状链模型和高斯链模型的自洽场理论研究了对称柔性-半刚性-柔性三嵌段共聚物在二维空间中的相行为. 在设定的计算参数下得到了多种该体系的热力学平衡态相结构, 包括各向同性Isotropic相、 各向异性Nematic相、 层状Smectic-C相、 四角柱状相、 斜交型冰球状相、 断层型冰球状相和稻粒状结构. 与刚-柔两嵌段共聚物相比, 对称柔性-半刚性-柔性三嵌段共聚物更容易形成Smectic-C相. 在柱状相结构中, 在柔性嵌段的牵伸作用下半刚性嵌段在液晶相区中相互穿插, 从而形成菱形和长方形液晶相区. 当取向相互作用较强时, 半刚性嵌段沿长方形液晶相区的短边方向出现2次折叠. 为进一步探索高分子折叠现象产生的原因以及液晶成核机理奠定了理论基础.  相似文献   

4.
用自洽平均场理论(SCMFT)研究了由两种不同双嵌段共聚物(diblock copolymer)组成的混合体系在纳米尺度下的自组装行为.有较高聚合度的纯diblock1熔体呈层状有序结构;有较低聚合度的纯diblock2熔体呈均匀(无序)相.SCMFT研究表明,在二者的混合体系中,当diblock1的体积分数在0·7~1·0之间时,混合体系呈现层状结构;而当diblock1的体积分数在0·4~0·6之间时,体系呈现六角排布的柱状结构.这一理论研究结论与近期报道的实验结果有较好的吻合.同时,通过混合体系单体密度分布曲线和嵌段的连接点分布曲线,从理论上分析了混合体系中单体分布的细节.  相似文献   

5.
研究了一系列以聚己内酯(PCL)为柔性链段、甲壳型液晶高分子聚{2,5-二[(4-甲氧基苯基)氧羰基]苯乙烯}(PMPCS)为刚性链段的刚-柔型二嵌段共聚物(PCL-b-PMPCS)的微相分离结构.小角X射线散射(SAXS)和广角X射线衍射(WAXD)实验结果表明,当PMPCS为无定形态时,PCL-b-PMPCS的微相分离行为与柔-柔型二嵌段共聚物相似,其相形态主要取决于两段的体积分数.随温度升高,PMPCS链段采取伸展的棒状构象,形成六方柱状向列相(ΦHN),会诱导体系的微相分离结构出现"有序-有序"或"无序-有序"转变,使得在很宽的PMPCS体积分数(fPMPCS:40%~80%)内样品均呈现层状微相分离结构.我们对在200oC得到的层状相SAXS数据进行了一维相关函数分析,详细考察了层状相中PMPCS及PCL相区的厚度(LPMPCS、LPCL)与相应链段聚合度(NPMPCS、NPCL)的关系.对PMPCS相区,发现LPMPCS=0.2NPMPCS(nm).因棒状PMPCS链段与层的法线方向平行,该线性关系表明PCL-b-PMPCS的层状相为"单层近晶A相"结构,LPMPCS即为棒状PMPCS链段的长度,可通过控制PMPCS的聚合度予以精确控制.对PCL相区,则LPCL与NPCL近似有标度关系LPCL~NPCL0.85,说明处于熔融态的PCL链段受迫强烈伸展.进一步分析WAXD实验数据并计算每根PMPCS链段在层状相中的界面面积(S/X)可知,随NPMPS增大,PMPCS链段的液晶度从~20%增至~55%,S/X则从~2.4nm2增至~2.7 nm2.与此相应,PCL链段的伸展程度会略有降低,说明LPCL有较弱的NPMPCS依赖性.另一方面,LPCL与S/X的乘积与NPCL满足线性关系LPCL(S/X)=0.21NPCL(nm3),斜率即为PCL重复单元的体积.  相似文献   

6.
采用Monte Carlo方法研究了分子量多分散性对AB型嵌段共聚物相行为的影响. 通过调整嵌段共聚物中组分含量, 考察了整体多分散性和单嵌段多分散性对嵌段共聚物共混物的有序-无序转变(Order-disorder transition, ODT)、 形貌及链尺寸的影响. 研究结果表明, 多分散度的增大使无序相向较大χN区域略微移动, 形成的片层结构厚度增加. 在形成微观有序形貌后, 较大分散度时各亚组分的链会得到更大的伸展, 表明分子链堆积受挫的程度减小, 因此, 涨落作用受到的抑制作用减小, 无序相区向更低温度区域移动.  相似文献   

7.
合成了以酯键和醚键相连的苯和联苯作为刚棒B嵌段,以聚合度为7,12和17的聚环氧乙烷为A嵌段及辛基或十六烷基为C嵌段的ABC型三嵌段线团-刚棒-线团分子.通过核磁共振氢谱和基质辅助激光解吸电离时间飞行质谱(MALDI-TOF MS)对其结构进行了表征,利用偏光显微镜(POM)、示差扫描量热法(DSC)和小角X射线散射实验(SAXS)对其本体状态下的自组装行为进行了研究.结果表明,聚环氧乙烷聚合度为7、烷基链分别为辛基和十六烷基的化合物1a和2a在固相和液晶态分别自组装成倾斜柱状结构和矩形柱状结构,而具有长聚环氧乙烷链的化合物2b、2c和1c在固相都自组装成倾斜柱状结构.发现聚环氧乙烷链和烷基链的长度显著地影响线团-刚棒-线团分子体系的自组装行为.通过改变线团-刚棒-线团分子体系中柔性链长度的策略,可以精确地调控刚柔三嵌段共聚物的聚集体结构.  相似文献   

8.
采用耗散粒子动力学方法(dissipative particle dynamics,DPD)研究了coil-rod-coil(CRC)三嵌段刚柔共聚物在选择性溶剂中的自组装.在链选择性溶剂中,刚性棒长Lr与柔性链长Lc都影响着CRC溶液的自组装及相转变.随Lr的增大,棒与溶剂的接触面变大界面能升高,为减小体系的自由能,棒嵌段趋向聚集以减少接触面与界面能.随Lc的增大,链的自由伸展构象熵增大,影响着棒嵌段聚集体结构的形成,使棒嵌段的分布更加分散.在研究溶剂性质aCS与棒长Lr对体系自组装影响的情况中,观察到两类有趣的相结构:球形相和胶束相.随着参数aCS从亲链变为中性再到亲棒,在球形相内部,不仅棒相区由球体内部移向球表面,而且棒相区与链相区的层次分布也发生了明显地变化.同样,Lr的改变也影响着球形相内部相区的分布,同时诱导了不同球形相间的构型转变.胶束相包括分段胶束和螺旋胶束两种,形成于棒长较长的情况,胶束相中棒嵌段的排列呈现出明显的液晶相结构.  相似文献   

9.
慕斌  吴斌  谌东中 《高分子学报》2017,(10):1574-1590
盘状液晶聚合物兼具盘状液晶的光电性能和聚合物的柔韧性以及优异的成膜加工性能,有望发展成为新一代先进有机聚合物柔性光电功能材料.本文介绍苯并菲盘状侧链液晶聚合物的研究进展,主要结合我们研究组的工作,重点评述采用受控/活性自由基聚合方法可控合成这类侧链液晶聚合物以及对分子量效应和间隔基长度影响等基本问题的阐明.我们采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合第一次成功实现了分子量窄分布的苯并菲聚丙烯酸酯侧链盘状液晶聚合物的可控制备.首先提出盘单元局部簇集的分立短柱堆积(DCS)模型,合理解释了聚合度20左右出现的显著分子量效应,尤其揭示并提出了盘状侧链液晶聚合物的正耦合效应(PCE)理论,即短间隔基的较强耦合作用更有利于其有序柱状相的形成,与棒状侧链液晶聚合物经典的柔性长间隔基去耦合理论形成鲜明对照,补充了缺失的理论短板.基于这些原则,我们设计合成的丁氧基苯并菲聚丙烯酸酯侧链盘状液晶聚合物,经飞行时间谱(TOF)测试,表现出比文献报道值高1~2个数量级的载流子迁移率.进一步在手性客体分子掺杂诱导组装形成单手性螺旋结构聚合物复合物,以及拓扑受限环状聚合物和嵌段共聚物的受控制备等方面开展了比较系统的大分子工程实践.盘状侧链液晶聚合物的可控制备及其显著不同于棒状液晶聚合物体系的一些基本特征的阐明,为这类重要有机聚合物半导体材料的理性设计与可控合成提供理论指导,也为加速推进其光电器件化应用奠定基础.  相似文献   

10.
聚合物的结晶过程和最终凝聚态结构直接影响材料的加工使用性能.作为高分子材料的最大品种,聚烯烃由于分子量大,分子量分布较宽,结晶过程中形成多种亚稳态,因而从分子水平上阐明其结晶机理存在困难.与聚乙烯链结构相似的长链正烷烃可作为聚烯烃的模型化合物,研究其受限结晶行为能为复杂的聚合物受限结晶提供理想的模型体系.长链正烷烃的受限空间可以分为一维受限薄膜、二维受限微孔、三维受限微乳液或微胶囊等.相对于本体,长链正烷烃在每个受限体系中的结晶行为各不相同,这主要来源于受限体系对成核、结晶以及相转变的影响.本文重点综述了长链正烷烃在3种受限体系中的结晶特点,并结合各个体系中聚合物的结晶特点,阐述了长链正烷烃作为聚合物模型化合物的合理性.  相似文献   

11.
Recent experimental evidence and theoretical predictions indicate that binary blends of relatively monodisperse diblock copolymers remain miscible if the molecular weight disparity of the constituent copolymers is not too great. In this work, we examine the effect of moderate copolymer polydispersity on both the microstructural characteristics and phase behavior of blends prepared from four compositionally symmetric poly(styrene-b-isoprene) (SI) diblock copolymers ranging in polydispersity (w/n) from 1.02 to 1.30. Blend periodicities, measured by small-angle X-ray scattering, compare favorably with predictions from a strong segregation theory proposed for lamellar diblock copolymer blends composed of monomolecular copolymers. Transmission electron microscopy, employed to ascertain the real-space morphological characteristics of these blends, reveals that a lamellar → cylindrical transition occurs in macrophase-separated blends. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. J Polym Sci B: Polym Phys 35: 2653–2658, 1997  相似文献   

12.
采用模拟退火方法系统研究了对称两嵌段共聚物AB/均聚物A或C混合体系受限在球形纳米孔内的自组装行为.结果表明,体系的自组装结构受均聚物含量、均聚物链长、受限尺度以及A-C间相互作用强度的影响.随着均聚物含量的变化,体系可形成多种自组装结构,包括类洋葱层、笼状、类拱顶状、螺旋状、堆叠圆盘和圆环、平层、及球状结构.当A-C...  相似文献   

13.
Binary blends of compositionally symmetric polystyrene‐polybutadiene diblock copolymers are investigated as a function of chain length ratio and blend composition using small‐angle neutron scattering. Three different low molar mass copolymers were blended with a high molar mass copolymer. The results are related to the theoretical phase diagram put forward by M. W. Matsen (J. Chem. Phys. 103 , 3268 (1995)). The conditions for macrophase‐separation are established, an observed asymmetry of the lamellae rich in long copolymers is discussed and the variation of the lamellar thickness with the volume fraction of short chains in the one‐phase state is compared with theoretical predictions.  相似文献   

14.
The effects of molecular weight and concentration of poly (methyl methacrylate) (PMMA) homopolymer or symmetric short polystyrene-block-poly (methyl methacrylate) (PS-b-PMMA) diblock copolymer on the size of the nanostructures of its blends with symmetric long PS-b-PMMA diblock copolymer have been investigated by atomic force microscopy. By careful controlling of the film thickness, solvent selectivity, and annealing time, PMMA cylindrical microdomains oriented normal to the film surface were obtained in all thin films. With the addition of both low- and high-molecular-weight PMMA homopolymers, the cylindrical domain sizes increased although it was less obvious for the lower molecular weight homopolymer. In contrast to the homopolymer, adding the short chain diblock copolymer resulted in a decrease in the cylindrical domain size, which was ascribed to the reduction of the interfacial tension and increase in the stretching energy.  相似文献   

15.
利用耗散粒子动力学模拟研究了在水溶液中混合不同的线形三嵌段共聚物AxByCz和线形两嵌段共聚物AmBn对多室胶束的形貌多样性的影响.通过改变线形的三嵌段共聚物和两嵌段共聚物的链长来寻找多室胶束的形成条件.由线形三嵌段共聚物和线形两嵌段共聚物的不同混合形成的多室胶束结构是多种多样的,例如"蠕虫状"胶束、"汉堡包"胶束、"球上球"胶束、"核-壳-壳"胶束等等.多室胶束的整体形貌和内部结构的控制都可以从线形三嵌段共聚物和两嵌段共聚物的二元共混得到.为了表征获得的多室胶束结构,我们计算了密度图和成对分布函数图.在此工作中,可以获得和观察到复杂的多室胶束.结果表明,简单地混合线形的三嵌段共聚物和线形的两嵌段共聚物是一个控制多室胶束形貌和结构的有效方法,在工程实验中可以更简单更经济地形成多室胶束结构.因此,在设计新的多室胶束方面,聚合物共混仍然是未来值得更加关注的一个话题.  相似文献   

16.
Theoretical guidelines are established for designing miscible blends of amorphous polyolefin copolymers. On the basis of calculations for an athermal and incompressible model of copolymer melts, limits are placed on the compositions and structural differences between blend components that are consistent with thermodynamic stability of a single liquid phase. Specific cases analyzed include binary blends of random copolymers containing short branches and blends of graft polymers with long flexible branches, either periodically or randomly placed. The predictions are shown to be in good agreement with recent experimental studies of miscibility in model polyolefin copolymer blends. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.  相似文献   

17.
The miscibility and structure of A-B copolymer/C homopolymer blends with special interactions were studied by aMonte Carlo simulation in two dimensions. The interaction between segment A and segment C was repulsive, whereas it wasattractive between segment B and segment C. In order to study the effect of copolymer chain structure on the morphologyand structure of A-B copolymer/C homopolymer blends, the alternating, random and block A-B copolymers were introducedinto the blends, respectively. The simulation results indicated that the miscibility of A-B block copolymer/C homopolymerblends depended on the chain structure of the A-B copolymer. Compared with alternating or random copolymer, the blockcopolymer, especially the diblock copolymer, could lead to a poor miscibility of A-B copolymer/C homopolymer blends.Moreover, for diblock A-B copolymer/C homopolymer blends, obvious self-organized core-shell smicture was observed inthe segment B composition region from 20% to 60%. However if diblock copolymer composition in the blends is less than40%, obvious self-organized core-shell structure could be formed in the B-segment component region from 10 to 90%.Furthermore, computer statistical analysis for the simulation results showed that the core sizes tended to increasecontinuously and their distribution became wider with decreasing B-segment component.  相似文献   

18.
采用Monte Carlo模拟方法研究了多分散性AB两亲性两嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装行为.模拟结果表明,嵌段共聚物的多分散性对体系在选择性溶剂中自组装所形成的胶束形貌结构有很大影响.当AB两嵌段共聚物的多分散系数由1.0增加至1.4时,体系中自组装所形成的胶束将会发生由囊泡到片层直至球状的一系列形态转变.通过统...  相似文献   

19.
Although most ABA triblock copolymers are molecularly symmetric (i.e., the terminal blocks possess the same mass), molecularly asymmetric A1BA2 triblock copolymers are of greater fundamental interest in that they can be used to explore the transition from diblock to triblock copolymer in systematic fashion. In this study, we use a lattice Monte Carlo method known as the cooperative motion algorithm to simulate molten ABA triblock copolymers possessing a short terminal block to explore the effect of molecular asymmetry on the copolymer order–disorder transition (ODT). Reduced ODT temperatures, discerned by simultaneously analyzing several features of the simulation results, are found to compare favorably with experimental data. Of particular interest here is the initial depression in the ODT temperature for A1BA2 copolymers possessing a relatively short terminal (A2) block. This signature feature is successfully captured by the simulations and is found to be strongly dependent on composition, but weakly dependent on copolymer chain length. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys, 2013  相似文献   

20.
建立了对应实验体系聚乙烯/聚氧化乙烯/聚乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物(PE/PEO/PE-PEO)的对称三元共混模型,并采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对其相行为进行了理论研究.研究结果表明,随着均聚物体积分数的增加,体系的平衡相态发生由层状相(LAM)到双连续微乳液(BME)再到相分离(PS)的转变,相态演化规律和...  相似文献   

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