氫鍵對(duì)高分子界面行為的影響.pdf

1、本論文中，我們利用激光光散射(LLS)、中子反射儀(NR)和Langmuir天平(LB)等技術(shù)研究了氫鍵對(duì)高分子鏈界面行為的影響，包括氫鍵對(duì)溫敏性多嵌段聚合物鏈聚集機(jī)理、高分子聚集體結(jié)構(gòu)演化和高分子鏈在氣液界面上的行為的影響。主要結(jié)果如下： 1.利用激光光散射對(duì)溫敏性三嵌段聚合物PnPA-b-PNIPAM-b-PEMA的聚集機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：三嵌段聚合物的膠束化過(guò)程取決于PEMA段的相對(duì)長(zhǎng)度。由于PnPA的塌縮，形成Pn

2、PA為核，PNIPAM和PEMA為殼的膠束。進(jìn)一步升高溫度導(dǎo)致了膠束外層的PNIPAM和PEMA鏈的塌縮。如果PEMA鏈較短，不能完全屏蔽和保護(hù)由于PNIPAM鏈的塌縮形成的憎水核時(shí)，膠束間的PNIPAM會(huì)發(fā)生纏結(jié)，導(dǎo)致膠束間發(fā)生聚集，形成膠束團(tuán)簇(micelle cluster)。相反，如果PEMA鏈段足夠長(zhǎng)時(shí)，則可以阻止膠束聚集的發(fā)生。另外，在降溫過(guò)程中，由于高分子鏈間形成的附加氫鍵的影響，聚集體的解散明顯滯后于聚集。 2.

3、利用激光光散射研究了PS-b-PAA聚集體的結(jié)構(gòu)演化。當(dāng)PS鏈段較短，不能完全屏蔽憎溶劑的PAA核時(shí)，PS-b-PAA在甲苯溶液中會(huì)形成兩種聚集體，即規(guī)整的核殼膠束和松散的膠束團(tuán)簇。加入PS-b-PEO后，PEO與PAA間的氫鍵作用，導(dǎo)致PS-b-PEO鏈插入膠束，形成混合膠束團(tuán)簇，其結(jié)構(gòu)隨時(shí)間發(fā)生演化。結(jié)果表明：殼層PS鏈間的排斥力和核內(nèi)PAA與PEO間的氫鍵主導(dǎo)了演化過(guò)程。當(dāng)排斥力足以克服氫鍵作用時(shí)，混合膠束團(tuán)簇發(fā)生分裂，生成具有規(guī)

4、整核殼結(jié)構(gòu)的膠束。 3.利用激光光散射研究了PS-b-PAA/PMMA-b-PEO混合膠束在甲苯中的結(jié)構(gòu)演化。結(jié)果表明：核內(nèi)PEO/PAA間的氫鍵和殼層PS/PMMA間的相分離之間的競(jìng)爭(zhēng)，主導(dǎo)了混合膠束的結(jié)構(gòu)演化。當(dāng)相分離相對(duì)于氫鍵作用占支配位置時(shí)，混合膠束經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的演化，逐步形成松散的超支化結(jié)構(gòu)。 4.利用Langmuir天平和中子反射技術(shù)的結(jié)合，研究了PI-b-PEO和PI-b-PAA混合單層膜在具不同pH值的液相中

5、的界面行為。結(jié)果表明：PI-b-PEO能與PI-b-PAA形成混合單層膜，其界面行為強(qiáng)烈依賴于pH值。在pH10.0和5.7時(shí)，大部分的羧酸根基團(tuán)電離，PAA鏈對(duì)PI-b-PEO膜的界面行為沒(méi)有任何影響?；旌蠁螌幽さ谋砻鎵毫η€Л-σ-1存在著三個(gè)區(qū)域，即：(Ⅰ)表面壓力較低時(shí)的pancake區(qū)；(Ⅱ)PEO鏈逐漸從液面解吸附并浸沒(méi)液相中的pseudo-plateau區(qū)；(Ⅲ)表面壓力急劇增加的brush區(qū)。在表面壓力快速增加的區(qū)域Ⅲ，