《嵌段共聚物層狀相中片晶熔融態對其玻璃化轉變的影響》是依託南京大學，由周東山擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：嵌段共聚物層狀相中片晶熔融態對其玻璃化轉變的影響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周東山
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由低Tm和高Tg（如PDMS-PS, PEO-PS, PEO-PVCh等）兩嵌段共聚物微相分離形成的層狀相，為薄膜受限體系中片晶微結構和生長動力學的研究提供了很多非常理想的體系。我們認為這一體系同樣適合研究受限於玻璃態片層之間可結晶嵌段的玻璃化轉變行為，只要我們能夠避免結晶嵌段的結晶。考慮到剛剛熔融的高分子鏈的取向和纏結恢復均是時間依賴的過程，我們可以通過高速降溫的方法，凍結在不同結晶溫度（Tc）所獲得的不同片晶取向、並具有不同熔融歷史的熔體，考察它們玻璃化轉變行為的變化（或者是否存在變化）。相比旋轉塗膜獲得的支持或者自支撐超薄膜，以及由兩個嵌段均為非結晶性高分子自組裝形成的多層膜（如PS-PMMA），我們有望對同一樣品進行鏈段殘餘應力、構象轉變和纏結程度等結構因素的調節。我們希望這一項目的開展，能為受限態高分子鏈的玻璃化轉變和鬆弛行為開拓新的研究體系。
結題摘要
由低Tm和高Tg（如PDMS-PS, PEO-PS, PEO-PVCh等）兩嵌段共聚物微相分離形成的層狀相，為薄膜受限體系中片晶微結構和生長動力學的研究提供了很多非常理想的體系。我們認為這一體系同樣適合研究受限於玻璃態片層之間可結晶嵌段的玻璃化轉變行為，只要我們能夠避免結晶嵌段的結晶。考慮到剛剛熔融的高分子鏈的取向和纏結恢復均是時間依賴的過程，我們可以通過高速降溫的方法，凍結在不同結晶溫度（Tc）所獲得的不同片晶取向、並具有不同熔融歷史的熔體，考察它們玻璃化轉變行為的變化（或者是否存在變化）。相比旋轉塗膜獲得的支持或者自支撐超薄膜，以及由兩個嵌段均為非結晶性高分子自組裝形成的多層膜（如PS-PMMA），我們有望對同一樣品進行鏈段殘餘應力、構象轉變和纏結程度等結構因素的調節。我們希望這一項目的開展，能為受限態高分子鏈的玻璃化轉變和鬆弛行為開拓新的研究體系。 在項目執行過程中，我們發現嵌段共聚物的組裝形態、嵌段的結晶及玻璃化轉變行為強烈依賴於嵌段共聚物中兩嵌段的分子量分布。商用的嵌段共聚物，即使是購自Polymer Source 標稱兩嵌段分布係數均為1.05左右的PS-PEO等樣品仍然不能保證實驗的可靠性。為此，我們自行設計合成了PCL-P4VP嵌段共聚物體系，並與北京大學沈志豪教授課題組合作，針對他們設計合成的PDMS-PMPCS體系，利用超快量熱技術，對受限於嵌段共聚物中的成核、結晶及玻璃化轉變行為之間的相互作用進行了研究。上述工作，加深了我們對受限尺寸效應，界面相互作用，界面曲率等微觀結構對高分子受限態玻璃化轉變、界面自由體積擴散，界面鬆弛動力學的影響的理解。上述工作在發表高水平學術論文的同時，部分成果套用於指導改善紅外吸收聚酯大規模生產及加工過程中的均勻性和穩定性，獲得了顯著的經濟社社會效益，並因此作為第二完成人，獲得2015年度國家科技進步二等獎。
