【摘要】：嵌段共聚物可自組裝形成均勻的、納米尺度的規(guī)律圖案,結(jié)合薄膜技術(shù)和器件制造技術(shù),自組裝嵌段共聚物在信息存儲材料、能源器件、膜材料和流體力學(xué)等方面的潛在應(yīng)用引起了人們廣泛關(guān)注。實現(xiàn)嵌段共聚物自組裝常用的方法有熱退火、溶劑退火、機械力場和電場等,其中電場可以誘導(dǎo)產(chǎn)生分子水平的極化效應(yīng),改變聚合物的鏈構(gòu)象和動力學(xué),它具有時間成本低、操作方便可調(diào)、可實時控制、可大規(guī)模批量生產(chǎn)等優(yōu)勢。目前對于外場作用下嵌段共聚物的微區(qū)形態(tài)已有不少研究報道,但是關(guān)于嵌段共聚物在外場作用下的微相分離機理了解得并不充分,對嵌段共聚物自組裝行為的基本規(guī)律的研究比較少。本研究在實驗上系統(tǒng)地研究了溫度場、溶劑場、電場對嵌段共聚物的微相分離動力學(xué)的影響,主要研究結(jié)果如下:溫度場作用下,嵌段共聚物鏈段運動非常緩慢,其動力學(xué)過程很慢,微相分離所需要的熱處理時間很長。嵌段共聚物的微相分離結(jié)構(gòu)對溫度、時間、薄膜厚度的依賴性較大。溶劑場作用下,因溶劑分子的存在,高分子鏈段的運動能力增強,由于高分子鏈間的纏結(jié)效應(yīng),不同嵌段共聚物薄膜形成其平衡結(jié)構(gòu)所需的時間不同。分子量較大的嵌段共聚物的分子鏈段運動得較緩慢。直流電場作用下,隨著電場強度的增大,嵌段共聚物微相分離結(jié)構(gòu)的有序性會有所增強。同時,直流電場可誘使嵌段共聚物PS-b-P2VP(89.5-25.5)薄膜從水平柱狀結(jié)構(gòu)向垂直柱狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。交流電場下,加鹽可增強嵌段共聚物對電場的響應(yīng)。
[Abstract]:Block copolymers can self-assemble to form uniform, nanoscale regular patterns, combined with thin film technology and device manufacturing technology, self-assembled block copolymers in information storage materials, energy devices, The potential applications of membrane materials and hydrodynamics have attracted much attention. The common methods for self-assembly of block copolymers include thermal annealing, solvent annealing, mechanical force field and electric field. Electric field can induce polarization effect at molecular level and change the chain conformation and kinetics of polymer, which has low time cost. Easy to operate adjustable, real-time control, large-scale batch production and other advantages. There have been many studies on the micromorphology of block copolymers under external field, but the mechanism of microphase separation of block copolymers under external field is not well understood. The basic rules of self-assembly behavior of block copolymers are less studied. The effects of temperature field, solvent field and electric field on the microphase separation kinetics of block copolymers are systematically studied in this paper. The main results are as follows: the segment motion of block copolymers is very slow under the action of temperature field. The kinetic process is very slow and the heat treatment time for microphase separation is very long. The microphase separation structure of block copolymers is dependent on temperature, time and film thickness. Due to the existence of solvent molecules, the mobility of polymer segments is enhanced. Due to the entanglement effect between polymer chains, different block copolymer films take different time to form their equilibrium structure. The molecular segments of block copolymers with higher molecular weight move slowly. The order of microphase separation structure of block copolymers will be enhanced with the increase of electric field intensity under the action of DC electric field. At the same time, DC electric field can induce block copolymer PS-b-P2VP (89.5-25.5) film to transform from horizontal columnar structure to vertical columnar structure. The response of block copolymers to electric field can be enhanced by adding salt in alternating current field.
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631.3

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1 李呂qG,趙國良;嵌段共聚物微觀分相理論[J];大連工學(xué)院學(xué)報;1980年01期

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4 李欣欣,林佳雄,吳平平,韓哲文;原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備含氟嵌段共聚物及其性能[J];化學(xué)世界;2000年S1期

5 傅志峰,楊萬泰;原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備嵌段共聚物的研究進展[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年03期

6 李虹,張兆斌,胡春圃,應(yīng)圣康;利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備水溶性含氟嵌段共聚物(英文)[J];合成橡膠工業(yè);2001年05期

7 梁暉,盧江,胡靜,鄧云祥;苯乙烯/α-蒎烯嵌段共聚物的性能研究[J];石油化工;2001年05期

8 常懷春,呂通建,郭文生;聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酰胺嵌段共聚物的合成與表征[J];應(yīng)用化學(xué);2001年08期

9 李鯤,郭建華,李欣欣,吳平平,韓哲文;原子轉(zhuǎn)移自由基聚合合成甲基丙烯酸丁酯與丙烯酸全氟烷基乙酯兩嵌段共聚物及其性能的研究[J];高分子學(xué)報;2002年02期

10 張愛英,馮增國,張勇,巴建華;聚乙二醇-b-聚對苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚物降解行為的研究[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2003年06期

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1 黃建花;;雙親水嵌段共聚物存在下納米球自聚集的計算機模擬[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

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6 李玉虎;宮玉梅;何天白;;溶劑擇優(yōu)親和性對溶液澆鑄嵌段共聚物薄膜相行為的影響[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

7 于彬;李寶會;史安昌;;兩嵌段共聚物在多種受限環(huán)境中的自組裝結(jié)構(gòu)[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第07分會場摘要集[C];2010年

8 汪蓉;;嵌段共聚物薄膜相行為的理論模擬[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第07分會場摘要集[C];2010年

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4 記者 吳苡婷;在微觀世界中精準重構(gòu)[N];上海科技報;2012年

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6 于一濤;馬來酸酐改性苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物的RAFT細乳液聚合與表征[D];浙江大學(xué);2011年

7 田洲;高性能多相聚丙烯共聚物制備的新方法—氣氛切換聚合過程及其模型化[D];浙江大學(xué);2012年

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9 張晨;基于二噻吩并噻咯的熒光小分子和全共軛嵌段共聚物的合成、表征及性能研究[D];杭州師范大學(xué);2015年

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本文編號：2142923