POSS大单体的RAFT聚合研究及纳米杂化体系构筑

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixingand
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
具有基于有机聚合物和无机材料协同效应的优异性能的聚合物基有机/无机纳米复合材料,近年来引起了广泛的研究兴趣。对具有有机/无机内杂化性质的POSS作为新兴的纳米复合材料构筑模块的研究成为复合材料研究领域的热点之一。本工作的研究目的是采用RAFT‘聚合制备POSS基嵌段共聚物及其自组装聚集体,并研究不同POSS组装结构对本体材料性能的影响,采用自组装技术构筑环氧纳米杂化材料。本论文主要研究工作如下:   1.甲基丙烯酸酯基POSS的RAFT聚合研究及其嵌段共聚物的合成。含有POSS这种庞大侧基的单体的活性可控聚合一直被认为是一个巨大的挑战,这也限制了POSS基嵌段共聚物性能的广泛研究和应用。本文研究了几种不同顶角基团的POSS甲基丙烯酸酯类单体的RAFT聚合,发现了聚合限制对与顶角基团位阻的依赖性,具体表现在聚合度限制的差别上。MACyPOSS的聚合度极限为18左右,MAiBuPOSS的聚合度极限约为30。在聚合度极限以下,体系可控性良好。到达极限时,由于高分子量部分调控能力下降导致分子量分布开始不对称变宽直至成为包峰。通过优化实验条件,合成了接近聚合度极限的窄分子量分布的POSS均聚物。考察了POSS均聚物对几类常见单体的扩链行为,发现位阻会严重降低PMACyPOSS大分子链转移剂的调控能力,导致MMA和BuA扩链时都有小分子量肩峰存在。通过引入少量St单体共聚可以显著提高链转移效率。以POSS均聚物为大分子链转移剂合成了含与环氧相容嵌段的AB两嵌段,BAB三嵌段及(BA)3三臂星形大分子。   2.POSS基聚合物的结构.性能关系研究。比较了顶角基团及POSS聚集状态对POSS基聚合物基体热、机械性能的影响,考察了纳米杂化体系中的结构.性能关系。研究表明POSS对基体性能性能的影响非常依赖于POSS的项角基团和其共聚方式。PMAiBuPOSS-b-PMMA由于PMAiBuPOSS玻璃化转变温度低而呈现典型的嵌段聚合物热机械行为,但由于POSS大位阻带来的链运动约束,低Tg的PMAiBuPOSS反而提高了PMMA相的Tg,这和无规共聚物中POSS的影响不同。而对于MACyPOSS,由于无转变的PMACyPOSS相的存在,其嵌段共聚物则呈现出典型的热固性树脂的热机械行为,而无规共聚物中POSS形成微晶并在170℃附近熔融使得体系呈类似嵌段共聚物的热机械行为。   3.POSS基嵌段共聚物在溶剂中的自组装行为研究及纳米自组装聚集体的制备。在低极性溶剂中以POSS均聚物为大分子链转移剂制备了各种形貌的纳米自组装聚集体,发现体系的热可逆胶束化和胶束转变。考察了大分子链转移剂链长对合成囊泡上的路径选择的影响,低分子量链转移剂调控形成囊泡遵从机理Ⅰ,而以高分子量链转移剂调聚形成囊泡遵从机理Ⅱ。   4.基于POSS基共聚物的环氧纳米杂化构筑。考察了POSS基无规共聚物构筑环氧纳米杂化材料过程中反应性单体对体系的影响,发现GMA的引入可以改善体系的相容性,但对体系性能的影响也因此复杂化。以RAFT聚合合成的高POSS含量的POSS基嵌段共聚物自组装进行环氧纳米杂化材料构筑。由于与环氧基体相容性良好的PMMA嵌段的存在,嵌段共聚物可以在环氧树脂中自组装成纳米尺度的胶束,原位形成以PMMA为冠,富无机相POSS为核的纳米粒子。该聚集体具有与环氧相容的有机壳层和与传统纳米自组装得到软性有机相不同的富无机相刚性核;相比于溶胶-凝胶法所得粒子,其尺寸和形态在纳米尺度内可控的特性。研究发现POSS自组装微区均匀分布,性能测试表明改性的样品热机械性能、断裂性能和成炭性能在低添加量的情况下就有明显的提升,而对热稳定性影响较小。  
其他文献
当前中学教学当中强调学生的全面发展,在此过程当中美术教学是必不可少的内容.美术教学的目的在于提高学生的审美能力,让他们去体会美并且学会创造美.审美教育是按照美的规律
俺老爸是个一辈子穿中山装的穷教师,打俺懂事起,就听腻了他“小人物别跟大名人学”的谆谆教诲.这话初听时怎么都有点不顺耳,长大后磕磕碰碰经历了许多沟沟坎坎,才明白老爸的
礼拜天的下午,我望着窗外温暖的阳光,长叹了一口气,埋头整理各种计划表.rn房门被轻轻地推开了,母亲蹑手蹑脚地端着一杯牛奶进来,小心翼翼地在堆积如山的文件中找到一小块空地
我把刚买的蛋糕放在餐桌上,进卧室与妻商量红包的事。包多了钱,确实拿不起,妻子下岗,我这几百元的工资上有老,下有小;包少了呢,拿不出手,人家不稀罕,去了还不如不去。正在我们犹豫不决的时候,三岁的儿子拿着一块蛋糕往嘴里塞着,搞得脸上手上都是奶油。我一看急了,一巴掌打掉儿子手中的蛋糕,吓得儿子哇哇大哭。闻讯赶来的母亲见我发脾气,站在一旁像做了错事的孩子:“是我给他切的,我以为……”我没好气地说:“你以为
螺旋断层放疗系统(tomotherapy system,TOMO)是目前世界上惟一采用螺旋CT扫描方式治疗癌症的放射治疗设备,它涵盖了三维立体适形放射治疗(three-dimensimal confomal radiati
磁化靶聚变(Magnetized Target Fusion, MTF)是目前发展最为成熟的磁惯性约束聚变方案。MTF预先加热产生磁化的等离子体靶,然后利用通入大电流的固体套筒对其进行惯性压缩以实
Strobilurins类杀菌剂是人们从天然产物strobilurin A,oudemansin A和myxothiazol为先导体设计合成出的一类新型高效、广谱和安全性高的杀菌剂,其作用机制是抑制线粒体细胞色素
本论文介绍了本体异质结型聚合物太阳能电池(PSCs)器件和染料敏化太阳能电池(DSSCs)对电极的最新进展。本体异质结型聚合物太阳能电池的给体与受体的界面形态是影响能量转换效率的一个重要因素。因此,本论文研究了光活性层的相态结构与聚合物PSCs器件的光伏性能之间的关系,同时制备了效率相对较高的双给体聚合物太阳能电池器件。对电极是影响染料敏化太阳能电池光电转换效率以及制备成本的关键因素之一,但是昂贵
手工布艺教学是小学美术教学的重要内容,它可以培养学生的动手操作能力、思维发散能力以及思维创新能力,对于小学美术教学具有深远意义。因此,小学美术教师要充分利用手工布
导电聚合物基无机磁性纳米复合物是导电聚合物与无机磁性纳米粒子通过一定途径获得的电磁复合材料,它在军事隐身和民用电磁防护等领域都具有广阔的应用前景,是有机/无机杂化