超薄膜(厚度D < 100 nm)中高分子的结晶行为是高分子科学中的一个新领域。研究超薄膜中高分子的结晶将为在分子级上认识高分子链的组织、取向和折叠行为并验证现行高分子结晶理论在限制性几何条件下的普适性提供一种可能。本项目以结晶性纳米结构高分子薄膜(D < 20 nm)为研究对象,研究工作主要涉及薄膜中结晶花样的形成及其影响因素、结晶动力学、结晶过程和晶体中的链行为及晶体的控制生长。本项目面对高分子结晶领域的前沿性基础问题,旨在真实时空下深入认识限制性几何体系中高分子结晶及相关的链行为的特点,揭示超薄膜中高分子结晶与体型高分子结晶的差异。
超薄膜(厚度 D < 100 nm)中高分子的结晶行为是高分子科学中的一个新领域。本项目以结晶性高分子薄膜(D < 20 nm)为对象,研究薄膜中结晶花样的形成、结晶动力学和链取向行为。本研究工作主要涉及柔性高分子PEO在单一组分和共混薄膜中的结晶行为、刚性高分子P3HT的合成及其超薄膜结晶形态与性能。PEO薄膜结晶的研究表明,结晶形貌、结晶度和链取向程度与结晶温度、结晶时间和分子量有关。在PEO/PMMA共混薄膜中,揭示了温度变化和结晶各向异性对薄膜结晶形貌有重要的影响,且高分子链在几何限制条件下可看成简单的动力学单元;PEO/PMMA共混薄膜在一定的湿度条件下发生相的有序化,PEO结晶发生在PMMA层上且具有一维生长的动力学特点,结晶过程的Avrami指数约为1.3。另外,成功合成了局域规整的P3HT,初步观察到P3HT超薄膜结晶形貌对其光学性能的影响。这些结果为高分子结晶领域提供了新的认识。