位于表面層分子受限的聚合物膜的制備及松弛行為的研究.pdf

1、聚合物由于不同的幾何結(jié)構(gòu)和體系環(huán)境，會(huì)處于多種不同的受限狀態(tài)中，從而影響聚合物的物理和化學(xué)性能。近年來(lái)，納米尺度受限聚合物材料在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在受限聚合物材料的應(yīng)用過(guò)程中，其表面層結(jié)構(gòu)和性能對(duì)于整體性能而言有重要的影響。
　　本論文以接觸角(CA)、原子力顯微鏡(AFM)、和頻振動(dòng)光譜(SFG)為主要研究手段，研究了表層膠束核內(nèi)聚合物的鏈段松弛行為以及聚苯乙烯類聚合物薄膜表面結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程及其影響因素。得到以下結(jié)論:<

2、br>　　(1)對(duì)于PS-PAA膠束體系，受限于表層膠束核內(nèi)的PS鏈段的松弛行為不同于純PS薄膜和本體狀態(tài)（TgFilm＜ Tonset＜TgBulk）。膠束內(nèi)分子鏈緊密程度越大，核內(nèi)PS鏈段越難發(fā)生松弛。對(duì)于PS鏈段分子量在PS纏結(jié)分子量以上的膠束（如PS278-PAA47膠束、PS404-PAA63膠束），核內(nèi)分子鏈緊密程度的小幅增加就能明顯抑制核內(nèi)PS鏈段的松弛;對(duì)于PS鏈段分子量在PS纏結(jié)分子量以下的膠束（如PS154-PAA4

3、9膠束），核內(nèi)分子鏈緊密程度的增加也會(huì)抑制核內(nèi)PS鏈段的松弛，但效果沒(méi)有PS278-PAA47膠束、PS404-PAA63膠束明顯。這可能是因?yàn)镻S278-PAA47膠束、PS404-PAA63膠束核內(nèi)分子鏈的排布受堆砌效應(yīng)和纏結(jié)效應(yīng)共同影響，而PS154-PAA49膠束核內(nèi)分子鏈的排布只受堆砌效應(yīng)的影響。
　　(2)對(duì)于PMMA-PAA體系，受限于表層膠束核內(nèi)的PMMA鏈段的松弛行為不同于純PMMA薄膜和本體狀態(tài)（Tonset＜

4、 TgFilm～ TgBulk）。PAA段長(zhǎng)越長(zhǎng)，膠束核內(nèi)的PMMA鏈段松弛溫度越低。這可能是因?yàn)樵鲩L(zhǎng)PAA段會(huì)減小膠束核的尺寸，增大自由表面作用所占比重，導(dǎo)致核內(nèi)PMMA鏈段松弛溫度的降低。
　　(3)研究了聚苯乙烯(PS)澆鑄膜的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。低濃度PS溶液制備的澆鑄膜，側(cè)基苯環(huán)占據(jù)薄膜表面;高濃度PS溶液制備的澆鑄膜，主鏈及端基占據(jù)薄膜表面。這主要是由于不同濃度溶液中分子鏈纏結(jié)程度不同引起的。低分子量的PS澆鑄膜臨界纏結(jié)濃