嵌段共聚物胶束形成的正电子湮没研究

嵌段共聚物被誉为高分子合金,有着广泛的用途.嵌段共聚物在选择性溶剂中的胶束形成及其行为多年来引起人们广泛的注意.尽管至今用了许多实验手段进行了研究,然而对于这种胶束生成的微观过程的了解还是很不够的.正电子湮没技术对溶液中胶束的生成是十分灵敏的.本文对二嵌段共聚物聚苯乙烯-二甲基硅氧烷(PSDMS)/正庚烷胶束溶液体系作正电子湮没寿命参数测量,研究胶束形成对o-P_s生成机率的关系,为这类嵌段共聚物胶束形成微观机制提供证据.     

嵌段共聚物的共混体系的宏观相分离

由阴离子聚合而得的具有确定结构的嵌段共聚物的微观相分离问题,多年来人们已从形态学和统计理论方面作了广泛研究。对于嵌段共聚物和相应的均聚物组成的共混体系,实验证明,尽管均聚物链和相应的嵌段在化学上是相同的,但两者的溶解性却是有限的,主要由两者的分子量的相对大小决定。     

二甲基硅氧烷、对羟基苯乙烯、芳砜三元交联嵌段共聚物的XPS研究

XPS已被广泛应用于高聚物的研究,其中一个颇为重要的内容是研究嵌段共聚物和共混物的表面分相情形。在共聚(或共混)物的组份不互溶时,将会产生多相结构,高聚物表面会有某种低表面能组份的富集,同时这种富集与组份的分子量、组成和试样的热历史等有关。在溶液涂膜时,还与溶剂和温度有关。XPS是研究这种高聚物表面组成和形态变化的最有力工具之一。     

无机高分子

近二、三十年来,高分子化合物的研究和生产飞跃发展。今天,有机高分子合成材料已被十分广泛地在许多工业及其他部门中应用。有机高分子材料有着许多优良的性能,但是随着各种新技术的发展,它们的一些先天性缺点(例如耐热性、抗氧化性、抗辐射性等较差),使之不能完全满足不断提出的新需要。为此,各国科学工作者都在努力寻找具有特殊优良性能的高分子材料。     

二元多嵌段共聚物分子链结构的表征

多嵌段共聚物,鉴于其结构的多样性和适于多种应用,已获得高分子材料科学工作者的极大重视。这类共聚物的分子结构比均聚物复杂得多,除需知其链段结构参数外,还要知道共聚物的分布、平均分子量和组分分配等分子参数。迄今为止,完整描述多嵌段共聚物分子参数、起始预聚体分子参数和嵌段共聚反应程度三者关系的理论尚未见文献报道。本文应用概率论的方法,严格推导得到型交替多嵌段共聚物的分子量分布和平均分子量关于嵌段反应程度的解析表示式,为从嵌段反应程度定量表征共聚物的分子结构提供了理论方法。同时选择双酚A聚砜与聚二甲基硅氧烷的嵌段体系,在实验上对理论的部分结果作了初步验证。     

聚合物囊泡及其形成机理

聚合物囊泡因其独特的结构和应用背景以及作为高分子物理和软物质物理的理想模型体系得到了人们的广泛关注.本文综述了嵌段共聚物通过自组装所形成囊泡的结构、性质及其应用,并重点介绍了囊泡形成的动力学过程及其物理机制,其目的是使人们更有效地通过物理手段调控聚合物囊泡的结构及其形成过程.     

立构嵌段聚合物的合成方法

高分子合成是高分子科学的基础,高分子合成中探索和开发新的催化体系、新的聚合方法来控制聚合物的微观结构进而赋予材料优异的物理化学性能是推动高分子科学向前发展的极其重要的研究课题.立构嵌段聚合物是一种特殊的聚合物,其各嵌段链是由相同的结构单元组成但各嵌段链构型不同,此类聚合物在性能上常常表现出类似于热塑性弹性体的性质.因此,立构嵌段聚合物的合成引起了人们的极大关注.本文综述了几大类立构嵌段聚合物(包括聚丙烯,聚双烯烃,聚丙烯酸酯以及聚乳酸等)的合成方法,并详细介绍了制备中所用的催化体系以及聚合机理.     

两端接枝聚合物的金纳米棒在乳液液滴中的受限组装

聚合物接枝金纳米棒(polymer grafted gold nanorods, AuNRs@Polymer)不仅具有聚合物的稳定性、功能性和可设计性,还具有金纳米粒子(gold nanoparticles, AuNPs)的光学、光热转换、等离子体等性质,在成像、光电器件和药物控释等领域具有重要的应用前景.两端接枝聚合物的金纳米棒(AuNRs@End-Polymer)由于聚合物选择性接枝在金纳米棒的两端,易形成软硬兼具的哑铃状纳米粒子(类似ABA型嵌段共聚物).哑铃状纳米粒子受其两端特殊的空间位阻影响,在受限空间中难以形成紧密稳定的肩并肩结构,而更倾向于形成倾斜、交叉或螺旋排列等新颖结构.本文系统地研究了三维受限空间的尺寸以及纳米粒子形貌等因素对AuNRs空间排布的影响,并构建了一系列有序组装结构.     

复合在共聚物胶束中的半导体纳米粒子形态的调控

分别在水和乙醇溶液中制备了两亲性嵌段共聚物(PMMA-b-PLDMA)的胶束. 因为共聚物的亲水链段含有金属铅离子, 所以通过与硫化氢气体的反应在共聚物胶束溶液中原位制备了PbS半导体纳米粒子与共聚物胶束复合的杂化微粒. 实验中通过调节胶束的自组装形态、共聚物胶束的溶液性质及硫化氢通入量来调节复合在胶束中的半导体纳米粒子的形态, 这为调节半导体纳米粒子自身的特殊性质等提供了参考.     

渐变嵌段共聚物界面的脉冲核磁共振研究

由于聚苯乙烯(PS)和聚异戊二烯(PI)的高度不相容性,使得相应的嵌段共聚物(SI)的临界温度T_c很高,这对融熔加工是不利的。对于给定单体(即S、I)、化学组成、总分子量的嵌段共聚物,这一弱点可以通过改变链结构中不相容单体的混合方式和程度来克服。本文     

两亲性共聚物热致水凝胶

随温度升高发生溶胶-凝胶转变的热致水凝胶是一类重要的可注射的生物医用材料.当其相转变温度处于或高于室温而低于体温时,该类材料可在室温或低温下负载药物或细胞,并在注射入人体后原位形成凝胶,成为药物持续释放的储库或细胞生长的支架.目前,常见的热致凝胶化的聚合物包括聚乙二醇(PEG)/聚多肽嵌段共聚物、聚有机磷腈,以及PEG/聚酯嵌段共聚物等.本综述侧重于复旦大学生物医用材料课题组在PEG/聚酯类可注射性热致水凝胶方面的研究进展,并结合国内外其他课题组的相关研究,介绍了此类材料性能的调控规律、凝胶化机理,以及潜在的医学应用.     

含錫原子的烯类化合物的研究——甲基丙烯酸或丙烯酸三煙基錫酯的合成与聚合

有机硅的高分子化合物具有許多优越的性能和广泛的用途,而且研究得很多,同时已在工业上生产。但錫和硅同屬于周期表中碳的一族,有許多相似的地方,虽然对錫的有机化合物已有了一些研究,而它作为高分子化合物的研究則极少。作者推想錫的化合物也可能具有某些特殊性能。Langkammerer曾指出錫的烯类化合物可以單独聚合,或和其他单体共聚合,而且有一定的用途。因此,作者合成了甲基丙烯酸或丙烯酸三烃基錫酯类型的化合物,并进行了初步的試驗。     

三甲基羟基矽烷与三苯基羟基矽烷的共缩合反应

矽氧型高分子化合物在工业上已有极广泛的应用,其中甲基苯基矽氧型共缩聚物更具有特殊的性能。可是,至目前为止,共缩聚反应的规律和机构等基本问题还研究得很少。在酸性介质中,三甲基羟基矽烷比三苯基羟基矽烷的缩合速度约快一百万倍,在硷性介质中,尚无比较数字。按照一般形成矽氧型高分子化合物的方     

非晶晶化法制备纳米晶Cu-Ni-Sn-P合金

纳米晶材料是一种单相或多相的多晶材料,其晶粒尺寸通常在1—25nm之间.由于特殊的微观结构,如高密度的晶界(可达50%)及晶界部分无短程序的结构特征,使其成为在结构(原子结构和电子结构)和性能上均不同于通常的晶态和非晶态的一种具有潜在应用价值     

锂离子电池Sn基薄膜负极材料的研究进展

薄膜锂离子电池作为各种微电子系统的首选电源被广泛研究.本文系统综述了近年来锂离子电池Sn基薄膜负极材料的研究进展,着重介绍纯Sn薄膜、Sn基合金和Sn基氧化物薄膜的制备与性能.纯Sn薄膜具有高的可逆容量,但其嵌锂/脱锂过程的巨大体积变化导致循环性能很差,而且纯Sn薄膜的制备方法及其与电解液的界面特性对电极容量衰减有很大的影响.将Sn与非活性过渡金属复合,虽可有效提高电极循环性能,但同时带来容量的损失;Sn与活性成分形成的纳米晶多相复合薄膜负极可在保持高容量的同时,获得良好的循环性能.与纯Sn薄膜负极相比,Sn基氧化物薄膜存在纳米Sn相原位生成的过程,因此具有较好的循环稳定性,但其首次不可逆容量大.已有的研究进展充分说明,微纳组织调控能够显著改善上述薄膜电极的性能.分析和总结现有Sn基薄膜负极材料的微观结构和性能之间关系的研究进展,多相多尺度结构调控应是进一步提高Sn基合金薄膜负极的容量和循环稳定性的重要途径.     

《大分子自组装》

大分子自组装属超分子化学和高分子科学的交叉学科，是当今化学和材料科学发展的前沿，也是孕育先进材料的摇篮．它的主要研究内容是高分子之间，或高分子．小分子间，或高分子．纳米粒子间通过非共价键的相互作用，进行自组装而实现不同尺度上的规则结构．近年来，我国科学家在此领域取得了重要的研究进展．本书总结了国内外相关研究的实验和理论两方面的重要成果，特别着重于我国科学家的富有特色的新成就，包括嵌段共聚物在本体和溶液中的自组装，此类自组装体的化学演化，高分子自组装的“非嵌段共聚物”路线，自组装结构的固定化，以及含有纳米粒子、表面活性剂等体系的自组装等内容．     

双亲双官能度引发剂引发亲水单体和亲油单体进行自由基界面共聚合的研究

研究新型聚合方法是高分子化学领域内一个前沿领域,具有重大的理论与实际意义.现行的界面聚合只能进行界面缩合聚合,不能进行自由基聚合.另一方面,在自由基共聚合中,只有当竞聚率 r_1>1,r_2>1时,才能得到自由基嵌段共聚物,不仅满足上述竞聚率的单体的数目有限,而且这类共聚合很难控制嵌段数目的长度,特别是亲水单体和亲油单体之间的自由基共聚     

高分子表面有序微结构的构筑与调控

发展不依赖于传统刻蚀技术, 图案形状、尺寸及表面性质等可以动态调控的微图案化方法是当前国际上的研究热点. 高分子由于可以通过可控聚合调控其预定结构和尺寸, 并且具有易于加工和可以嵌入多种化学功能团等特点, 是制备不依赖于传统刻蚀技术的价廉、高产的微图案化的理想材料. 因而设计具有特定结构的高分子, 利用高分子的丰富相态结构和其在外场等作用下的性质, 发展高分子图案化方法、技术和原理具有重要意义. 本文总结了我们在基于自组装的“自下而上”的高分子微结构的构筑与调控方面取得的成果. 以均聚物和嵌段共聚物为研究对象, 采用纳米尺度的利用嵌段共聚物的微相分离、微米尺度的利用高分子薄膜的去润湿、冷凝的水蒸气液滴为模板以及高分子共混物薄膜的相分离等, 实现了不同尺度的高分子表面有序微结构的构筑与调控, 制备了从微米到纳米尺度的高分子有序微结构, 研究其自组装形成微、纳米图案的影响因素和机理, 掌握了调控图案形态、尺寸、表面性质的规律, 实现了稳定、有序的智能图案的动态设计.     

两亲PS-b-PAA共聚物水溶液中球形碳酸钙复合物的合成及其热分解性质

在两亲聚苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物(简称PS-b-PAA)的水溶液中合成了球形碳酸钙复合物. 扫描电子显微镜(SEM), X射线衍射(XRD)分析表明: 所合成的复合物球径随PS-b-PAA浓度增加而减小, 其中碳酸钙为方解石晶型但其微晶尺寸及形貌则各有差异. 运用红外和TG-DTA分析了复合物中各组分及其对应的热分解行为, 表明复合物由PS-b-PACa和纳米CaCO₃微晶组成, 其中PS段在330℃左右分解, 而PACa段在400℃以上分解, 在复合物中的热稳定性明显提高, 且有规律性变化. 利用匹配理论初步解释了共聚物浓度条件的改变导致了复合物特殊而规律性的内部微晶性质、外部形貌特征和热分解行为.     

甲基丙烯酸-四氢呋喃两亲性嵌段共聚物的合成与表征

在特定条件下四氢呋喃（ＴＨＦ）和甲基丙烯酸特丁酯（ｔＢＭＡ）均可进行活性聚合．通过阳离子型ＰＴＨＦ~＋活性物种（反离子为ＳｂＦ_６）和阴离子型ＰｔＢＭＡ~－活性物种（反离子为Ｌｉ~＋）的偶合反应,成功合成了甲基丙烯酸特丁酯与四氢呋喃的两嵌段共聚物（ＰｔＢＭＡ－ｂ－ＰＴＨＦ）．在（甲基）丙烯酸酯阴离子活性聚合中对制备窄分布聚合物有利的ＬｉＣｌ对偶合反应有阻碍作用,不可使用．通过酸性水解反应将上述共聚物转换成甲基丙烯酸一四氢呋喃两亲性嵌段共聚物（ＰＭＡＡ－ｂ－ＰＴＨＦ）．用凝胶渗透色谱、红外光谱等方法表征了它们的结构。