無機配位作用對嵌段高分子相結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、本文以嵌段高分子PS-b-P4VP和PS-b-P2VP的相結(jié)構(gòu)及相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯繉ο?，考察了嵌段高分子薄膜在不同擇?yōu)親和性溶劑氣氛中相結(jié)構(gòu)的演變過程和無機鹽離子絡(luò)合作用對嵌段高分子膠束及薄膜相行為的影響，揭示了溶劑蒸氣和無機鹽離子配位作用對嵌段高分子相結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。
　　我們首先研究了PS-b-P4VP薄膜結(jié)構(gòu)在不同擇優(yōu)親和性的溶劑蒸氣中的轉(zhuǎn)變過程。選用PS段良溶劑配制PS-b-P4VP膠柬溶液并旋涂成膜，薄膜中膠束以PS為殼、

2、P4VP為核。當(dāng)使用PS組分良溶劑對薄膜進(jìn)行蒸氣退火處理時，膠束在溶劑分子作用下先融合后斷裂，膠束尺寸減小、尺寸分布變窄;當(dāng)退火溶劑為P4VP組分良溶劑時，膠束核殼組成發(fā)生翻轉(zhuǎn);當(dāng)退火溶劑為非選擇性溶劑時，得到嵌段共聚物熱力學(xué)平衡態(tài)下相結(jié)構(gòu)。
　　PS-b-P4VP和PS-b-P2VP分子鏈中吡啶基團上的孤對電子可以與大部分金屬陽離子及部分陰離子基團由于偶極-偶極相互作用形成絡(luò)合。無機鹽離子絡(luò)合作用對嵌段高分子相結(jié)構(gòu)和相行為具有重

3、要影響。不同價態(tài)陽離子對嵌段高分子的影響不同，高價態(tài)陽離子對膠束Gibbs自由能的貢獻(xiàn)更大，可以誘導(dǎo)膠束形貌轉(zhuǎn)變;陰離子通過靜電作用分布在陽離子周圍，根據(jù)其Lewis堿性的強弱對膠束尺寸具有不同程度的貢獻(xiàn)。此外，離子同吡啶基團的絡(luò)合方式及離子在膠束中分布的位置均對嵌段高分子膠束相結(jié)構(gòu)和相行為具有明顯影響。
　　由于嵌段高分子PS-b-P4VP和PS-b-P2VP中的P4VP或P2VP嵌段具有強極性，與基板間的作用具有選擇性，在成膜

4、過程中在基板上形成一層PS朝向外側(cè)的有序吸附層，吸附層同上層薄膜間形成新的界面。將離子引入體系后，離子同吡啶基團間的絡(luò)合作用導(dǎo)致薄膜在新形成界面處發(fā)生自憎去潤濕。自憎去潤濕的驅(qū)動力是吸附層分子鏈?zhǔn)芟蕻a(chǎn)生的構(gòu)象熵?fù)p失和離子絡(luò)合作用在成膜過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。離子誘導(dǎo)薄膜自憎去潤濕的動力學(xué)路徑和膜厚有關(guān)。
　　稀土離子/PS-b-PVP配合物表現(xiàn)出稀土離子特有的熒光特性。我們利用稀土離子同吡啶基團間的絡(luò)合作用及嵌段高分子特有的膠束結(jié)構(gòu)