本研究工作将合成一系列的树枝状聚苄醚-聚苯乙烯、树枝状聚苄醚-聚苯乙烯-树枝状聚苄醚、树枝状聚苄醚-聚乙二醇、树枝状聚苄醚-聚乙二醇-树枝状聚苄醚状嵌段共聚物。通过有目的的调控总的分子量、线形和树枝状两段的相对含量、树枝状段的阶数和线形段的分子量等参数,来研究这类嵌段共聚物是否发生微相分离,相分离后的微相结构和形成动力学。本研究工作的重点将放在探索树枝状大分子的特定几何形状是如何改变界面的几何形状从而影响微相结构,它们的自组装特性又是如何影响微相过程和微相结构,是否形成新的微相结构。在此基础之上达到有目的调控这类嵌段共聚物的微相结构,为高分子凝聚态物理研究开辟新的研究方向。本研究涉及到高分子化学和物理以及纳米材料科学与技术的知识,属于交叉性学科范畴,获得的结果将有益于发展新型的高分子纳米材料。
本工作的目是研究大分子嵌段共聚物中两段大分子形状、刚性等差异对嵌段共聚物在经过微相分离后形成的微区结构的影响,也研究在选择性溶剂中通过自组装过程形成的超分子的结构。研究结果如下(1) 树枝状-线形嵌段共聚物合成了两种树枝状大分子和线形聚氧化乙烯(PEO)的嵌段共聚物,探索了树枝状大分子段特有的分子形状对PEO的结晶行为和形成的超分子结构的影响。结果表明,在树枝状大分子段与PEO段不发生微相分离的情况下,PEO结晶形成结晶和无定形层交替排列的结构,树枝状大分子与PEO相容,导致长周期随着树枝状大分子的尺寸在增大而增大。在发生相分离的情况下,树枝状大分子特有的几何构造趋向形成特有的超分子聚集体,导致在相同线形-线形嵌段共聚物的组分条件下形成不同于线形-线形嵌段共聚物的微区结构,说明树枝状大分子段的几何形状也是影响微区结构形成的主要因素之一。(2) 树枝状-树枝状嵌段共聚物合成了三种树枝状-树枝状嵌段共聚物,研究了在溶液中的超分子结构和在熔融态下超分子的结构和有序和无序转变,发现能够通过树枝状-树枝状嵌段共聚物中某一段的代数来控制整个分子的形状,超分子的结构与分子形状之间的关系。