復(fù)雜聚合物混合體系的多尺度研究及巨型囊泡的側(cè)向自組裝.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。掘我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得山西師范大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：曰期：沏≥、籮、Ⅶ學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解山西師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)

2、定，即：山西師范大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)山西師范大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。學(xué)位論文作者簽名：逸蚓指導(dǎo)教師簽名日期：陽(yáng)弓S％日期學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向：工作單位：通訊地址：電話：郵編：山西師范大學(xué)學(xué)位論文有序的條紋狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)聚合物混合物的組分比改變后，這種有序結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變?nèi)阅苓M(jìn)行。這一結(jié)論對(duì)

3、實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)有序結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變具有的一定指導(dǎo)意義，同時(shí)也為新材料的合成、新性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)提供了可能。第三章，我們考察了兩種聚合物和納米粒子的混合物在周期性的調(diào)制勢(shì)作用下的相行為，研究了有序結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制，構(gòu)建了體系的相圖。研究結(jié)果表明，在聚合物混合物的薄膜中加入受到周期調(diào)制勢(shì)作用的納米粒子后，體系誘發(fā)形成了各種有序的相結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了雙層夾心結(jié)構(gòu)，有層狀結(jié)構(gòu)、鏈狀結(jié)構(gòu)和條紋狀結(jié)構(gòu)。由于調(diào)制勢(shì)對(duì)粒子的耦合作用，粒子又與聚合物的浸潤(rùn)作用，使聚合物混合體系

4、形成了各種長(zhǎng)程有序的周期性的條紋結(jié)構(gòu)，這種宏觀有序的周期性條紋結(jié)構(gòu)的形成主要是粒子受到的調(diào)制勢(shì)強(qiáng)度和浸潤(rùn)強(qiáng)度的協(xié)同作用。調(diào)制勢(shì)的周期或者單體間的相互作用的改變，只會(huì)影響聚合物體系的微觀疇形貌。我們的這種模型提供了一種簡(jiǎn)單的控制軟材料序結(jié)構(gòu)的新方法，這些有序結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，不僅可以應(yīng)用于納米印刷術(shù)，而且也為改進(jìn)聚合物材料的物理、化學(xué)以及其他方面的性質(zhì)提供了一定的啟示。第四章，本章我們采用自洽場(chǎng)理論研究了兩親性的嵌段共聚物與三等臂星型均聚物共混

5、體系受限于聚合物刷板間的相行為。我們首先研究了兩親嵌段共聚物與三等臂星型均聚物以不同的濃度混合后，改變嵌段共聚物的對(duì)稱(chēng)性對(duì)體系相形態(tài)的影響，接著討論了對(duì)稱(chēng)的嵌段共聚物AB的本體為層狀相時(shí)，所加入星型均聚物體積分?jǐn)?shù)的改變對(duì)體系的疇結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明改變嵌段共聚物的對(duì)稱(chēng)性，體系會(huì)由膠束狀的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變到層狀相，再到柱狀相，不對(duì)稱(chēng)的嵌段共聚物傾向于形成柱狀結(jié)構(gòu)，特別是對(duì)稱(chēng)性很低的時(shí)候趨向于形成膠束狀。當(dāng)對(duì)稱(chēng)的嵌段共聚物AB中加入星型均聚物后

6、，隨著星型均聚物濃度的增大，體系更容易形成柱狀結(jié)構(gòu)，并且有序結(jié)構(gòu)的層數(shù)也相應(yīng)的減少。這是由于星型均聚物的增加，相應(yīng)的嵌段共聚物的濃度就會(huì)減少，根據(jù)星型均聚物的構(gòu)象，更適合形成柱狀結(jié)構(gòu)，減少界面能。這一結(jié)果可以為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)工作提供一定的指導(dǎo)。第五章，本章我們研究了不同構(gòu)型的嵌段共聚物受限于接枝均聚物刷的平行板間的自組裝相行為。我們通過(guò)改變嵌段共聚物的構(gòu)型來(lái)控制體系的相行為，形成了從層狀相到層狀和柱狀混合相，再到柱狀相的結(jié)構(gòu)。我們還進(jìn)一步分

7、析了構(gòu)型不同的嵌段共聚物的界面能變化、體系的內(nèi)能變化以及熵的變化。這一研究結(jié)果表明聚合物的構(gòu)型在相分離的過(guò)程中起著很重要的作用。第六章，本章主要研究了由兩種不同的脂質(zhì)分子形成的巨型囊泡雙層膜的自組裝行為。我們采用的兩種分子具有不同的有效形狀，一種是頭尾對(duì)稱(chēng)的，另一種是頭尾非對(duì)稱(chēng)的。前者在生物膜中往往排列的非常緊密有序，后者在生物膜內(nèi)往往分布的較為分散、無(wú)序。我們首先改變了其中一種磷脂分子的濃度，隨著磷脂分子濃度的增大引起了巨型囊泡的構(gòu)型