氫鍵驅(qū)動相容共混物PVPh-PEO的玻璃化轉(zhuǎn)變行為及其微觀機理的研究.pdf

1、本文采用普通DSC和近年來發(fā)展起來的多頻溫度調(diào)制DSC(TOPEM)新技術(shù)，結(jié)合固體核磁共振(NMR)和傅里葉紅外光譜(FTIR)技術(shù)對氫鍵驅(qū)動相容共混物PVPh/PEO中玻璃化轉(zhuǎn)變行為及空間與動力學(xué)非均一性的PEO分子量依賴性進行了系統(tǒng)的研究。進而對共混物的玻璃化轉(zhuǎn)變行為的本質(zhì)提供新的認(rèn)識。
　　 通過DSC和TOEPM實驗首次發(fā)現(xiàn)在該共混物中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg與活化能E都強烈依賴于PEO分子量，且存在一個從快速增長轉(zhuǎn)變?yōu)槁?/p>

2、速增長的轉(zhuǎn)變分子量。采用Kwei方程擬合方法和傅里葉紅外光譜研究了共混物中的鏈間氫鍵相互作用，發(fā)現(xiàn)鏈間相互作用隨著PEO分子量的增加而下降，表明共混物的相容性在下降。通過TOPEM技術(shù)進一步研究了共混物的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)非均一性，從頻率依賴的復(fù)合熱容曲線中計算出玻璃化轉(zhuǎn)變的活化能E、脆性參數(shù)m以及非指數(shù)因子βKWW，采用Donth的動力學(xué)波動方程獲得了共混物玻璃化轉(zhuǎn)變的協(xié)同重排尺寸ξcrr。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一個玻璃化轉(zhuǎn)變的動力學(xué)參數(shù)都具有單調(diào)

3、的PEO分子量依賴性，表明在該共混物中氫鍵相互作用是控制空間與動力學(xué)非均勻性的關(guān)鍵因素。
　　 通過一系列先進的固體核磁共振技術(shù)，研究了氫鍵驅(qū)動相容的PVPh/PEO共混物中組分相容性、相區(qū)尺寸、界面相和鏈段動力學(xué)的PEO分子量依賴性。通過質(zhì)子弛豫時間和白旋擴散實驗研究了不同Tg的共混物的微相結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，共混物的玻璃化轉(zhuǎn)變行為與共混物的微相分離結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。通過分離局域場的PISEMA實驗和只檢測中心譜帶的交換譜CODEX實

4、驗我們研究了共混物的分子動力學(xué)行為。發(fā)現(xiàn)PEO與PVPh的側(cè)鏈有PEO分子量依賴的協(xié)同運動，在低分子量時協(xié)同運動最大，共混物具有最小的Tg。
　　 采用連續(xù)升溫過程的紅外光譜，研究PVPh/PEO共混物的玻璃化轉(zhuǎn)變的微觀過程和氫鍵相互作用隨溫度的演化，發(fā)現(xiàn)在共混物玻璃化轉(zhuǎn)變過程中，各組分的鏈段依次開始運動，存在動態(tài)非均勻性。另外，我們研究了紅外熱分析譜的氫鍵吸收譜帶隨溫度的變化。在高溫區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一個新的轉(zhuǎn)變，可歸屬于PVPh中強