籠型倍半硅氧烷大分子的合成以及在雙嵌段共聚物中的自組裝研究.pdf

1、本文研究了官能化POSS的合成方法,運用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)合成出POSS基蝌蚪型聚合物POSS-PBA和POSS基星型聚合物POSS-PS。選用分散性較低的對稱性雙嵌段共聚物PS-b-PMMA做為自組裝模板,選用不同的后處理方式獲得雙嵌段共聚物微相分離的豐富形態(tài),不同種類的納米粒子的加入對體系的形態(tài)變化有很大的影響。具體有以下幾個方面:
　　 1.通過ATRP聚合方法,利用官能化的POSS基引發(fā)劑,合成出分子量分布較

2、窄的蝌蚪型POSS-PBA,以及分子量較寬的星型POSS-PS兩種有機.無機雜化納米粒子。
　　 2.運用硅基底上旋涂成膜的方法,研究對稱性PS-b-PMMA雙嵌段共聚物在不同后處理方法下的自組裝現(xiàn)象。通過TEM和AFM表征表明:用甲苯,THF,三氯甲烷,環(huán)己烷,丙酮等溶劑氣氛處理或熱場處理后,會形成各式各樣的微相分離結(jié)構(gòu),如層狀、網(wǎng)狀、海-島狀結(jié)構(gòu)等。在三氯甲烷后處理2h后,體系出現(xiàn)規(guī)整的層狀結(jié)構(gòu),PS和PMMA的尺寸分別為5

3、0nm和20nm。
　　 3.在PS-b-PMMA體系中加入2％的星型POSS-PS納米粒子以后,通過在硅基底上旋涂成膜的方法,用無后處理,三氯甲烷,丙酮,苯做為后處理方式時,體系依次出現(xiàn)海.島結(jié)構(gòu),層狀,互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),無規(guī)雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)。并且通過對不同時間三氯甲烷后處理條件下的POSS-PS／PS-b-PMMA體系研究表明,少量的粒子對體系的條帶結(jié)構(gòu)影響不大,在2h～4h之間,PS和PMMA的尺寸分別為50nm和25nm,8h后

4、,PS和PMMA的尺寸分別為50nm和40nm。
　　 4.在PS-b-PMMA體系中加入12.5％的蝌蚪型POSS-PBA納米粒子后,通過三氯甲烷做為后處理方法,確定最佳的后處理時間為4h得到規(guī)整的層狀結(jié)構(gòu),PS和PMMA的尺寸分別35nm和47nm。在PS—b-PMMA體系中加入2％的蝌蚪型POSS-PBA納米粒子和星型的C60-PS納米粒子后,通過三氯甲烷做為后處理方法,確定最佳的后處理時間為6h得到規(guī)整的層狀結(jié)構(gòu),PS和