《同步螢光光譜法分子水平表征聚合物共混物的相分離》是依託中山大學，由陳旭東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：同步螢光光譜法分子水平表征聚合物共混物的相分離
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳旭東
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目針對目前研究方法難以從分子水平實時跟蹤檢測聚合物共混物相分離過程的缺點，擬基於同步螢光光譜建立一種靈敏、簡便、選擇性高的原位同時檢測聚合物共混物各組分相分離過程的新方法。通過深入研究聚合物共混體系同步螢光光譜產生機理；探討共混物組成、組分相互作用、分散相結構、大分子運動狀況等對同步螢光光譜特徵的影響；並對聚合物共混物在不同溫度下發生相分離過程中的同步螢光光譜參數進行時間序列分析，依據同步螢光同時監測多組分的優勢，測定聚合物共混物相分離過程中各組分大分子擴散速率和各組分相分離活化能，實時表征聚合物共混物相分離過程中的相結構和各組分大分子運動，建立一種高靈敏度、簡單快速和同時檢測多組分的原位實時跟蹤研究聚合物共混物相分離過程的新方法。本項目將為聚合物共混物相分離的研究提供現有測試方法難以提供的、更豐富的、深層次定量描述微觀結構的新信息，為發展相關新的表征技術奠定基礎，兼具理論和實際意義。
結題摘要
項目按計畫完成，研究成果主要包括包括：（1）研究了同步螢光光譜產生的條件及機制研究。以聚苯乙烯和聚對苯二甲酸丙二醇酯為模型聚合物，研究了聚合物各組分螢光光譜特徵、分散相形態、光源發射譜、激發和發射掃描步長差、掃描速率等對同步螢光光譜的影響。研究了同步螢光光譜數據分析及建模方法。採用高斯擬合算法對光譜進行特徵提取，得到了各種特徵參量，包括峰高、峰寬和峰位等特徵信息。從聚合物大分子的光譜吸收特性、光譜發射特性以及掃描步長差與吸收和發射帶之間匹配的關聯，研究了大分子同步螢光產生的機制。（2）聚合物共混體系相分離過程及動力學的同步螢光光譜研究：基於大分子分子鏈聚集和同步螢光光譜強度之間的關係，研究了酚醛樹脂和聚己內酯共混物的微觀不均勻性，利用光譜的溫度依賴性測定了聚合物共混體系的玻璃化轉變溫度、結晶度和融融過程，利用螢光方法發現了體系微觀不均勻性，而且建立了共混體系圍觀不相容的大分子鏈聚集模型。表明同步螢光可以用來從分子水平研究聚合物大分子聚集及相容性。研究了含有長烷基側鏈的聚十八烷基乙烯基醚（PODVE）的相分離行為以及PODVE/二氯甲烷溶液在不同溫度下相分離的時間依賴性，測定了相分離過程的表觀活化能，並進一步對其動力學過程進行了定量描述。利用同步螢光光譜方法研究了大分子纏結對聚合物共混體系相分離的影響。通過螢光和螢光各向異性方法成功地研究了間規聚苯乙烯-氯仿凝膠在熔融過程中聚集態結構的轉變，熔融過程包括sPS分子鏈聚集態結構從螺旋聚集網路轉變為單螺旋構型和由單螺旋結構轉變為蠕蟲結構這兩個過程，發現從單螺旋構象向蠕蟲構象的轉變過程為速率控制步驟。（3）以聚對苯二甲酸丙二醇酯為聚合物模型分子，研究了同步螢光強度變化的溫度依賴性，得到各種特徵參量，建立了共混體系的光譜信息與各組分間運動、相互作用以及共混體系結構的模型。研究了聚對苯二甲酸丙二醇酯結晶過程中大分子運動、重排及結晶過程各階段大分子鬆弛；研究了聚苯乙烯-乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SEBS）的在加熱過程中大分子連段運動，研究了SEBS在選擇性溶劑中較束化過程的分子鏈鬆弛過程及動力學，通過測定激基締合物在形成和解離過程中的活化能，進而表征聚合物在膠束化過程中的構象變化。 目前已在國際學術期刊上發表9篇被SCI收錄的研究論文。
