分子自組織調控的新型疏水改性聚合物智慧型流體研究

《分子自組織調控的新型疏水改性聚合物智慧型流體研究》是依託福州大學，由薑蓉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：分子自組織調控的新型疏水改性聚合物智慧型流體研究
• 依託單位：福州大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：薑蓉

項目摘要

本項目提出了將分別承擔流變性能和回響性能的構件以一定的方式組裝為智慧型流體的構築策略，並根據這一策略提出發展以疏水改性聚合物為流變性能構件、表面活性劑聚集體為回響開關的新型疏水改性聚合物－表面活性劑複合智慧型流體。通過對此類智慧型流體的製備以及對體系的巨觀性能、介觀結構、微觀作用力的測試和表征，深入研究聚合物和表面活性劑與智慧型流體性能之間的構效關係、體系流變行為與表面活性劑自組織行為的協同作用機制，探索此類智慧型流體的構築規律，揭示靜電作用、疏水締合作用、空間限制作用，以及氫鍵、PAI－PAI相互作用、分子構象轉變等在智慧型流體作用機制中所扮演的角色。本項目研究不僅是表面活性劑套用於智慧型材料領域的一次有益探索，而且將拓展智慧型流體的構築思路，深化對智慧型流體構築規律和作用機制的認識，為設計和開發新型智慧型流體以滿足多樣化的套用要求提供理論依據和方法。

結題摘要

一、合成了5個種類共20個化合物。其中包括普通烷基化大分子、功能化烷基化大分子、 Gemini表面活性劑、功能化表面活性劑、功能化非表面活性分子。 二、根據項目所提出的“構件組裝”思路，將烷基化大分子與表面活性劑體系組成混合體系，以具有長鏈結構的烷基化大分子為流變性能構件，以具有環境回響功能的表面活性劑聚集體為條件回響構件，用一定的方式將二者有機組裝起來，製備出了回響光、溫度、pH三種外界刺激的智慧型流體，並考察各流體的性能。其中光回響智慧型流體粘度變化可達3個數量級，溫度回響智慧型流體粘度變化可達2.5個數量級，pH回響智慧型流體粘度變化可達5個數量級。 三、發展出三種調控智慧型流體內部結構的機制，即通過外界條件調控表面活性劑聚集體的形成和解離、調控聚集體的數量以及調控聚集體的形貌。 四、拓展出一類溫控透光率智慧型凝膠。這類凝膠的透光率具有優良的溫度回響性，同時又具有穩定的流變性能。 五、探索了各種因素對上述三種智慧型流體及溫控透光率智慧型凝膠的影響規律。