溶剂蒸汽诱导二元共聚物混合体系薄膜自组装

将2种链段长度不同的聚苯乙烯-b-聚2-乙烯基吡啶(PS-b-P2VP)在氯仿或四氢呋喃中溶解后,以一定比例混合,在乙醇或甲苯蒸汽中退火自组装,得到了一系列薄膜形貌和尺寸不同的自组装结构.采用原子力显微镜研究了混合比例、溶剂和退火蒸汽对薄膜自组装结构的影响.结果表明:改变混合比例可以对薄膜自组装结构和尺寸进行有效的调控;四氢呋喃相比氯仿更有利于混合体系薄膜自组装的相分离;乙醇蒸汽可以有效地诱导混合体系的薄膜自组装.     

PEG-PDMAEMA-PBMA三嵌段聚合物的合成及其自组装行为

采用连续原子转移自由基聚合途径制备了两亲性三嵌段聚合物聚乙二醇-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-聚甲基丙烯酸正丁酯(PEG-PDMAEMA-PBMA),利用核磁共振氢谱(1 H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物结构及分子量进行了表征.动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)结果证实该聚合物的自组装行为具有pH敏感性.通过改变水溶液的pH值可以精确地调控聚合物的自组装行为,从而获得胶束、纳米球、大囊泡和小囊泡等多种自组装结构.这些自组装结构的形成与PDMAEMA链段的质子化程度和聚合物的亲疏水平衡有关.     

刚柔三嵌段共聚物自组装行为的模拟研究

采用耗散粒子动力学模拟方法研究了刚柔三嵌段共聚物(coil-rod-coil,CRC)在溶剂环境下的自组装.通过观察C₄R₈C₄共聚物囊泡结构形成的动力学过程,发现体系先自组装成球形或柱状胶束,然后逐渐融合为盘状结构,再进一步弯曲形变,形成闭合的双层膜囊泡结构.当共聚物浓度为6%~25%时,C₄R₈C₄自组装成不同尺寸的囊泡相,其均方半径2>随共聚物浓度的增加而增大,而双层膜厚度T基本保持不变.最后,改变溶剂性质,从亲棒到中性再到亲链,体系自组装结构从囊泡相转变为球形胶束相.尤其在等效的中性溶剂环境下,体系呈现层状结构,其中棒与棒嵌段呈高度有序的液晶相排列.     

两嵌段共聚物共混体系的相分离研究

用耗散粒子动力学方法（DPD）研究了由两种不同成分组成的两嵌段共聚物组成的混合体系在纳米尺度下的自组装行为．两种嵌段共聚物的聚合度相同,在稳定状态下,纯嵌段共聚物1呈层状有序结构,纯嵌段共聚物2呈无序或六角柱状结构．DPD研究表明,在两者混合体系中,随着嵌段共聚物2体积分数的增加,嵌段共聚物1只出现了层状的有序相,而嵌段共聚物2则呈现出从球状相到柱状相再到层状有序相的有趣变化,随着嵌段共聚物2对称性的增强,其形成的有序相所占的体积分数区域越小．同时,通过混合体系单体密度分布曲线和末端距分布情况,从理论上分析了混合体系的微相分离与单体分布的细节．     

刚柔嵌段共聚物与均聚物在溶液中的自组装

采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法研究了向刚柔嵌段共聚物溶液中掺入均聚物的自组装行为.当掺入的刚性棒或柔性高分子链浓度不同时,由于刚性棒的取向性及柔性高分子链构象熵的变化,观察到了一系列丰富的相结构,如双层柱状、层状、层柱共混状、反转的空心柱状等.少量的均聚物和刚柔嵌段共聚物溶液共混后的密度分布显示,均聚物聚集于胶束相结构的中心.     

层状二嵌段共聚物与纳米棒共混体系的自组装

采用耗散粒子动力学(DPD)方法研究了层状二嵌段共聚物与纳米棒共混体系的自组装行为.系统地考虑了棒的粒子数比、长度及棒与高分子间的相互作用等因素对混合体系自组装的影响.一系列的构型及相转变都是在共聚物的相分离与纳米棒的聚集相行为共同作用下的结果.当把纳米棒掺入到高分子体系时,从熵和焓的角度可以更本质地理解共混体系的自组装,尤其是棒的相行为.从焓方面,纳米棒与各高分子链段间相互作用决定了棒的分布;从熵方面,棒的各向异性、相区域的空间约束及高分子链的构象熵共同决定了棒的取向.     

两嵌段共聚物在本体及溶液中的自组装

采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对两嵌段共聚物AmBn在本体和溶液中的自组装行为进行了研究.在本体情况下,对环形和线形两嵌段共聚物AmBn的相行为进行了系统的对比分析,观察了体系的有序-无序相转变规律,以及具体构型的相周期.在亲B选择性溶剂情况下,保持体系的浓度不变,改变环形两嵌段共聚物的链长,观察到了一系列丰富的相结构,有球状、圆盘状、片状、空心柱状、空心球状等.     

有序多孔普鲁士蓝膜的制备、表征及其应用

采用垂直沉降法将单分散的聚苯乙烯纳米球自组装,得到排列有序的聚苯乙烯胶体模板,在此模板的空隙中填充PDDA-Fe2 混合溶液,再将模板浸入铁氰化钾溶液中,即在缝隙中生成大量普鲁士蓝纳米粒子,最后用四氢呋喃去除聚苯乙烯纳米球得到有序多孔普鲁士蓝模板.采用扫描电镜、紫外-可见光谱仪和电化学技术对所制得的有序多孔普鲁士蓝模板的形貌、化学组成进行了表征,同时对其在生物传感器中的应用进行了研究.     

线性三嵌段共聚物格点薄膜受限下的自组装

采用实空间自洽场理论研究了线性三嵌段共聚物在格点薄膜受限下的自组装.根据受限空间内共聚物的自组装情况,描绘了不同嵌段比下共聚物的三角相图,分析各相结构的形成机理,并详细观察三色层状与核壳柱状之间的相变过程.在受限的基础上,通过在薄膜表面施加格点型吸附势,获得了一系列聚合物微结构,发现层状结构是最稳定的相结构;当吸附强度增大时,各嵌段的自组装结构发生变化,三色层逐渐打破稳定的平行状态,转变为编织层状.当嵌段比处于某特殊范围时,聚合物还形成了新颖的球-柱结构.研究结果可为制备稳定的新型材料提供理论方案.     

两嵌段共聚物在本体及溶液中的自组装

采用耗散粒子动力学（DPD）模拟方法对两嵌段共聚物AmBn在本体和溶液中的自组装行为进行了研究．在本体情况下,对环形和线形两嵌段共聚物AmBn的相行为进行了系统的对比分析,观察了体系的有序一无序相转变规律,以及具体构型的相周期．在亲B选择性溶剂情况下,保持体系的浓度不变,改变环形两嵌段共聚物的链长,观察到了一系列丰富的相结构,有球状、圆盘状、片状、空心柱状、空心球状等．     

4,4'-二(亚甲基)联苯桥连双核茂金属钛化合物的合成及催化乙烯聚合

以四氢呋喃(THF)为溶剂,由CpTiCl 3和CpZrCl3·DME分别与[NaCp(CH2 Ph-p-PhCH2)CpNa]反应,合成了新型的4,4'二(亚甲基)联苯桥连双核茂金属钛、锆化合物--[(C5 H 5)MtCl2][(C5 H4)CH2-C6H4-C6 H4-CH2(C5H4)][(C5H5)MtCl2][Mt=Ti(3),Zr(4)].用1H NMR和元素分析进行了表征.以配合物(3)为催化剂,经甲基铝氧烷(MAO)活化,能催化乙烯聚合.系统考察了催化剂浓度、[Al]/[Cat]摩尔比、温度和时间对(3)/MAO催化乙烯聚合反应的影响.结果表明化合物(3)催化活性高于1,4'-二(亚甲基)苯桥连双核钛(5)/MAO、1,4'-二(亚甲基)苯桥连双核锆(6)/MAO和Cp2TiCl2/MAO、Cp2ZrCl2/MAO的催化体系.升高温度引起聚乙烯相对分子质量的下降.随着聚合时间的延长,聚乙烯的相对分子质量增大.(3)/MAO催化所得聚乙烯的相对分子质量分布较宽为4.28.     

微波辐射与稀土配位控制组合技术制备低聚壳聚糖

以工业品高分子量壳聚糖为原料，采用微波辐射和稀土配位控制组合技术制备了低聚壳聚糖，用元素分析、红外光谱、凝胶色谱等手段对其结构进行了分析，探讨了低聚壳聚糖的微波制备工艺条件。结果表明，组合技术制备的低聚壳聚糖的化学组成和分子结构并无明显差别，而产品的相对分子质量分布更均匀，降解的速率显著提高，筛选的适宜条件为微波功率130W、辐射时间15min、H2O2用量为0．15mL／2g，氨基葡萄糖残基量与铈盐的量摩尔比为8：1。在此条件下可制得Mw为48756，Mw／Mn为1．890的产品。     

PMA链规整性对溶液特性粘度的影响

本文在旋转异构态模型下,导出高分子链构型参数理论公式,计算了聚丙烯酸甲酯链的特征比随分子量和链规整性变化的规律. 并通过比较聚丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯链的计算结果,研究了溶液特性粘度与链规整性之间的关系.     

稀土催化NB与BMA共聚条件的研究

研究了Nd（naph）3-Al（i-Bu）3（naph为环烷酸）催化降冰片烯（NB）与甲基丙烯酸丁酯（BMA）共聚反应的条件及其催化剂钕铝比的影响.结果表明：稀土催化剂在温和的反应条件下有较好的催化性能;共聚反应可以在室温下进行,反应温度的增加使共聚物收率略减;共聚物分子量和分子量分布随NB/MA摩尔比的增加而变小,共聚物分子量分布较小,Mw/Mn=1.65～2.22;共聚物收率随Al/Nd摩尔比而变化,较合适的Al/Nd摩尔比为5.5.     

稀土催化降冰片烯与甲基丙烯酸特丁酯共聚研究

研究了Nd（naph）3-Al（i-Bu）3（naph=环烷酸）催化降冰片烯（NB）与甲基丙烯酸特丁酯（TBMA）共聚反应条件、催化剂用量及钕铝比影响.并用核磁共振、红外光谱法研究了共聚物的组成.结果表明：稀土催化剂在温和的反应条件下有较好的催化性能.     

棒状草酸氧钛钙巨电流变颗粒制备及其电流变性能研究

为研究电流变液的剪切强度, 首先采用化学共沉淀法合成棒状草酸氧钛酸钙(CTO)纳米颗粒, 通过改变聚乙二醇的相对分子质量、用量以及水和乙醇的配比调节颗粒形貌; 然后将最优条件下制备的棒状结构CTO纳米颗粒均匀地分散在硅油中, 发现制得的电流变液表现出优异的电流变特性和抗沉降性, 屈服应力可达180 kPa.