小角X光散射表征分散液中Nafion的微观结构

利用小角X光散射研究了全氟磺酸离子聚合物Nafion膜在不同比例的氮甲基甲酰胺和正丁醇混合溶剂中分散形成分散液的微观结构。 研究表明,主链刚性和主-侧链亲疏水性的协同作用使分散液中的Nafion呈典型的棒状胶束结构。 胶束的等效回转半径(R_g)对Nafion质量浓度表现出-0.42的标度,与聚电解质在无盐溶剂中的理论标度一致;而胶束间相关长度对Nafion质量浓度表现出-0.13的标度,与典型的中性聚合物溶液理论标度一致。 极性低的正丁醇促进Nafion主链溶剂化并利于长胶束形成,而极性高的氮甲基甲酰胺则能促进Nafion分散。 该研究将为理解Nafion分散液的性质以及湿法制备Nafion膜的微结构形成提供清晰指导。