从高分子的弱影响强响应、二级或弱一级相变、多尺度有序结构及多分散性等软物质特征着手,设计典型的物理过程和物理环境,在分子链和分子链聚集体两个层次上,研究高分子亚稳态相结构的形成和演变,亚稳态相结构对应的性质等,帮助确定高分子成型过程和使用环境的选定,探讨利用高分子的某些亚稳态相结构的性质开发高分子亚稳态材料的可能性。
由于聚合物具有长链分子的特征,使其在运动的时间和空间尺度上受到较大的约束,尤其是作为材料在成型过程中,通常都是处于远离热力学平衡态的亚稳态。聚合物具有软物质的典型特征,熵效应、动力学效应和空间受限约束等,影响聚合物亚稳相结构的形成及演变。开展聚合物亚稳态的研究,是要探讨如何设计、操纵、调控和应用这些非平衡态相结构。本项目从动力学和空间受限两方面结合熵的影响,开展了高分子亚稳态相结构的演变研究,同时利用聚合物的行为对物理环境变化的敏感性,有目的地构造出了一些亚稳相结构。重要研究结果包括(1)环境约束下的亚稳有序相结构蒸镀粒子对晶体的稳定化作用,云母表面上的结晶和熔融,超薄膜中的结晶与熔融;(2)动力学效应影响下的亚稳相结构的形成及演变相分离调控的结构不连续环带球晶,选择性溶剂诱导的嵌段共聚物相转变,非选择性溶剂体系中的嵌段共聚物的反转相;(3)聚合物亚稳相的构建含甲壳型液晶高分子链段的嵌段共聚物的相结构及转变;非两亲性嵌段共聚物的环状相结构;溶剂的择优亲和性调控的嵌段共聚物的包藏相结构等。发表专论2章,论文25篇,会议邀请报告21次,培养博士生11名,硕士生1名。