聚乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段聚合物的合成及溶液自组装

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由于线性聚乙烯的结晶特性,基于聚乙烯的结晶-非晶嵌段聚合物将会表现出一些不同于非晶-非晶嵌段聚合物的特殊自组装行为。本文旨在探究聚乙烯基嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装过程中,探讨结晶驱动力对自组装胶束形貌的影响。全文内容分为三个部分:1.设计合成三种组成相同(嵌段质量比1:1)但分子量不同的结晶性聚乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段聚合物(PEn-b-PMMAm),通过GPC、TGA、1H-NMR、FTIR和DSC分别对聚合物的分子量、分子结构和热性能进行表征。通过改变冷却速率,研究聚合物在甲苯溶液中的自组装行为。结果表明,冷却速率能够影响聚合物结晶驱动力,使得胶束形貌尺寸有很大的差异。2.通过改变结晶温度,研究三种不同分子量的聚合物在甲苯溶液中的自组装行为。结果表明,随着结晶温度降低,初始的大复合胶束由于溶解度变化和结晶作用,先分解成小胶束后结晶,再聚集成纺锤形聚集体。此外,分子量可能影响大复合胶束的稳定性及分解温度。3.通过改变溶剂性质,研究聚合物在氯仿/甲苯混合溶液中和DMF溶液中的自组装行为。结果表明,随着氯仿比例增加,小胶束整体界面能增加,更多小胶束聚集到一起,使纺锤形聚集体尺寸增大,而结晶减弱,聚集成纺锤体聚集体的主因不再是结晶。在更强极性的DMF中,随着温度下降,胶束化和结晶的共同作用下,柱状胶束的尺寸有明显的变化,而分子量会影响聚合物的溶解度和胶束生长难度。综上所述,本文设计合成三种组成相同(嵌段质量比1:1)但分子量不同的聚乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段聚合物,在不同选择性溶剂中,通过改变冷却速率、结晶温度和溶剂性质等条件,讨论结晶对聚合物胶束形貌的影响。
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