聚苯乙烯分子鏈納米尺寸受限的反浸潤和玻璃化轉(zhuǎn)變行為的研究.pdf

1、在科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域，研究納米受限效應(yīng)會對聚合物的平衡和動態(tài)性能產(chǎn)生的影響非常重要。本文用原子力顯微鏡(AFM)研究了旋轉(zhuǎn)涂膜法制得吸附于云母片表面的聚苯乙烯(PS)納米顆粒的形貌和尺寸及反浸潤現(xiàn)象，還利用差示掃描量熱儀(DSC)研究了快速蒸發(fā)法制得的PS單鏈或寡鏈納米粒子的玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。
　　 AFM對吸附于云母片表面的PS納米顆粒的研究發(fā)現(xiàn)，在旋轉(zhuǎn)涂膜法制備納米顆粒的過程中，起初，分子鏈?zhǔn)且浴按貭睢本奂w的形式存在，隨著旋涂時

2、間的增加，這些聚集體在離心力的作用下逐漸分離或者被甩出云母片基質(zhì)表面，慢慢消失，最終形成均勻分散的納米顆粒。納米顆粒的尺寸隨著相對分子量的增加而增加。退火后的PS納米顆粒發(fā)生了反浸潤現(xiàn)象，其高度均發(fā)生不同程度的增加，顆粒高度的分布也變寬了。退火之后的樣品與退火之前的樣品相比，云母片表面出現(xiàn)了更多小的納米顆粒，通過對這些納米顆粒尺寸的測量，并與理論計算值對比，發(fā)現(xiàn)這些納米顆粒為單分子鏈納米顆粒。相對分子量越高的單鏈納米顆粒，退火后高度增加

3、越多，但將高度進行歸一化處理后，發(fā)現(xiàn)盡管三個分子量的單鏈納米顆粒高度變化不同，但是分子鏈?zhǔn)湛s的程度是相同的，即PS單分子鏈在云母片表面已經(jīng)達到平衡態(tài)。
　　 DSC對單鏈或寡鏈PS納米粒子的玻璃化轉(zhuǎn)變研究發(fā)現(xiàn)，PS的分子量越高，其玻璃化轉(zhuǎn)變發(fā)生的溫度越高，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)與分子量的倒數(shù)的關(guān)系基本符合Flory-Fox方程。不同分子量的PS納米粒子的Tg均發(fā)生不同程度的下降，分子量越高，Tg下降的程度越大，這是由于快速蒸發(fā)法