未来在自己手中——读《心愿》有感公众演讲

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1、电子束辐照交联多接枝共聚物与嵌段双接枝共聚物基热塑性弹性体王进，杨柳校译（株洲时代新材料科技股份有限公司，412007）摘要：本文采用透射电镜、小角X光散射、流变学和拉伸测试方法对多接枝共聚物与嵌段双接枝共聚物进行研究，研究结果表明：随着多接枝共聚物分子结构中接枝率的增加，该共聚物的机械性能提高，微观结构的长链有序比例减少。此外，对聚异戊二烯基体的选择性交联，在较低交联时能改善聚异戊二烯拉伸强度和断裂拉伸应力；苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物接枝苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段型嵌段双接枝共聚物其与其它聚苯乙烯或聚异戊二烯接枝苯乙烯-异戊二烯-苯乙

2、烯三嵌段型嵌段双接枝共聚物相比具有更优良的拉伸性能。关键词：热塑性弹性体，力学性能，分子结构，流变学热塑性弹性体（TPEs）由弹性和非弹性的塑料链段共聚而成，是一类重要的聚合物材料。选择合理的分子结构、单体、共聚单元重量分数被认为是优化该聚合物弹性性能的关键因素。最早的热塑性弹性体是一个弹性体嵌段两端被两个硬嵌段所限制的聚合物【1】。在过去的10年中，新的合成技术应用于合成各种具有精确分子结构设计的接枝共聚物【2,3】，该项技术的成功开拓，使得聚合物主链和侧链的分子量，侧链的分布指数，可接枝点数量，每一接枝点的接枝数量均得以可控。借助于构成嵌

3、段共聚物的相关假设，具有上述复杂结构的接枝共聚物的形态学特征能被很好的理解【4～7】。前期的研究表明，具有四个可链接的官能团且空间排布结构规整的多接枝共聚物，与通用的商品化的TPE相比表现出更加突出的拉伸性能【8】。本文将讨论聚苯乙烯微相作为分散相分散于聚异戊二烯软相中对提高材料拉伸应力的影响。对多接枝共聚物聚苯乙烯微相与聚异戊二烯软相的化学交联与物理交联可控性进行了研究。同时对嵌段双接枝共聚物的动态力学性能与拉伸性能进行了研究，并就其所接枝链性质对材料的物理机械性能的影响进行了探讨。试验部分样品准备含有聚异戊二烯主链和聚苯乙烯接枝的三官能度

4、和四官能度多接枝共聚物的合成参照Uhrig和Mays所述【3】。嵌段双接枝共聚物的合成参照Velis和Hadjichristidis所述【9】，所研究的三官能度和四官能度多接枝共聚物的分子结构特征分别如表2和表3所示，所研究的嵌段双接枝共聚物的分子结构特征如表4所示。以非选择性溶剂甲苯作溶剂，制备多接枝共聚物和嵌段双接枝共聚物的溶液浇注薄膜。即将溶液在室温状态下缓慢蒸发7—14天，由于溶剂挥发从而得到聚合物膜。将该聚合物膜在120℃真空条件下干燥3天至恒定重量，所得聚合物膜的厚度约0.2～0.3mm。形态特征采用JEOL2000透射电镜、20

5、0KV显微镜研究四官能度多接枝共聚物的透射电镜、小角X光散射表1多接枝和嵌段双接枝共聚物的分子结构A：四官能度多接枝共聚物B：三官能度多接枝共聚物C：嵌段接枝共聚物D：PS-PII10-PSE：PSS5-PII10-PSS5F：PS-PISI4-PS形态学。超薄部分（<50nm）采用带有钻石的莱卡超薄切片机进行切除，其富含PBi的一相采用四氧化锇进行染色。小角X光散射测试采用家庭自制三针孔瞄准系统，该系统装有一台Rigaku二维旋转阳极发生器（CuKα辐射，k＝0.1542nm），一面多层锇镜和一台MARCCD检测器，该检测器样品至检测器之间

6、的距离为1581.7mm。测试的吸光度值进行了校正，测试的扫描背景在室温下通过采用透射几何学获得。动态机械分析（DMA）采用DMAQ800型分析仪（TA仪器）完成动态机械分析（DMA）。采用拉伸模式，薄膜夹持工装，试样为20×8mm2的挤塑薄膜样品。在-80℃-120℃的温度范围内以1.0rad/s的频率和0.01％的应变幅进行温度扫描测试。测定了拉伸弹性模量（E’）,损耗模量（E’’）和阻尼因子（tanδ）与温度的关系。表2四官能度多接枝共聚物的分子结构材料接枝点分子量Mw（kg/mol）MG-4-8.58.5980MG-4-6.26.27

7、30MG-4-5.15.1620MG-4-4.24.2526MG-4-3.33.3430表3三官能度多接枝共聚物的分子结构材料接枝点分子量Mw（kg/mol）MG-3-4.34.3601表4嵌段接枝共聚物的分子结构材料wt%PS分子量Mw（kg/mol）PS-PISI4-PS35287PS-PII10-PS27.9145PSS5-PII10-PSS528.3143图1含有16%PS的四官能度多接枝共聚物的TEM图A：MG-4-8.5B：MG-4-5.1图2接枝点数量不同的多接枝共聚物的SAXS图。图中小图是lq2与q图横坐标：q（1/nm）纵

8、坐标：l(a.u)图3四官能度多接枝共聚物的DMA图a)温度-储能模量（E’）,b)温度-损耗模量（E”）横坐标：温度（℃）纵坐标：E’（MPa）,E”（MPa）流