運用兩親性嵌段共聚物調控環(huán)氧樹脂納米尺度微相結構及其材料的性能.pdf

1、本文通過可逆加成斷裂鏈轉移自由基聚合(RAFT)反應、黃原酸酯調控的可逆加成斷裂鏈轉移自由基聚合(RAFT/MADIX)反應和原子轉移自由基聚合(ATRP)反應等活性自由基聚合方法，以及開環(huán)聚合(ROP)反應，結合點擊化學、巰基乙烯基加成反應、酯化反應、取代反應等設計合成了一系列兩嵌段聚合物、三嵌段聚合物、星型雜臂嵌段聚合物、H型嵌段聚合物等具有特殊結構的兩親性聚合物，并將其用于熱固性樹脂材料納米微相的形成。研究了材料的納米結構形態(tài)及材

2、料的性能。并對具有微結構的熱固性樹脂的結構和性能關系做了一些較為深入的研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.結合ROP聚合和ATRP聚合反應合成了聚己內(nèi)酯-b-聚苯乙烯(PCL-b-PS)嵌段聚合物，并引入到環(huán)氧樹脂中，研究了環(huán)氧樹脂材料中的納米微相形態(tài)。并且用小角X光散射(SAXS)跟蹤了含有不同量的PCL-b-PS嵌段聚合物的環(huán)氧樹脂預聚體的固化過程。研究發(fā)現(xiàn)反應誘致微相分離是旋節(jié)線(SD)相分離，并且分為三個階段：(a)相分離反

3、應開始前期；(b)SD相分離的早期階段；(c)SD線分離的后期階段。
　　2.利用ROP聚合和ATRP聚合反應，設計合成了四種不同分子鏈結構的嵌段共聚物：聚己內(nèi)酯-b-(聚苯乙烯)2 PCL-b-(PS)2星型雜臂嵌段共聚物和聚苯乙烯-b-(聚己內(nèi)酯)2 PS-b-(PCL)2星型雜臂嵌段共聚物，(聚苯乙烯)2-b-聚己內(nèi)酯-b-(聚苯乙烯)2(PS)2-b-PCL-b-(PS)2 H型嵌段共聚物和(聚己內(nèi)酯)2-b-聚苯乙烯-b

4、-(聚己內(nèi)酯)2(PCL)2-b-PS-b-(PCL)2 H型嵌段共聚物。并分別引入到環(huán)氧樹脂中，制備了具有微結構的環(huán)氧樹脂。討論了嵌段共聚物的鏈結構對聚苯乙烯微相在環(huán)氧樹脂納米結構形成的影響。
　　3.用RAFT/MADIX方法合成了聚N-乙烯基吡咯烷酮-b-聚N-乙烯基咔唑-b-聚N-乙烯基吡咯烷酮(PVPy-b-PVK-b-PVPy) ABA三嵌段共聚物。研究了PVPy-b-PVK-b-PVPy三嵌段共聚物的聚合動力學和自組

5、裝行為。將PVPy-b-PVK-b-PVPy三嵌段共聚物引入到環(huán)氧樹脂中制備了具有聚N-乙烯基咔唑(PVK)的納米微相的環(huán)氧樹脂。研究了含有PVPy-b-PVK-b-PVPy三嵌段共聚物材料的熒光和介電性能。
　　4.通過酯化反應和RAFT/MADIX聚合得到PEO-b-PVK兩嵌段共聚物，同時合成了富勒烯基PEO(PEO-C60)。將PEO-b-PVK兩嵌段共聚物混入環(huán)氧樹脂，成功制備了具有聚N-乙烯基咔唑(PVK)納米微相的熱

6、固性材料，將 PEO-b-PVK兩嵌段共聚物/PEO-C60混入環(huán)氧樹脂，成功制備了具有聚 N-乙烯基咔唑與富勒烯絡合物納米微相的熱固性材料。研究了材料的納米形態(tài)，以及材料的熒光和介電性能。
　　5.通過酯化反應和RAFT聚合得到了一系列的聚己內(nèi)酯-b-聚異戊二烯(PCL-b-PIp)兩嵌段共聚物，對PCL-b-PIp兩嵌段共聚物做了表征。用PCL-b-PIp兩嵌段聚合物制備了含有聚異戊二烯微相的環(huán)氧樹脂。研究了材料中納米微相的形