pe-b-peg嵌段共聚物及peg基水凝胶的受限结晶行为研究

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1、摘要PE-b-PEG嵌段共聚物及PEG基水凝胶的受限结晶行为研究摘要本工作主要分为三个部分。第一部分主要研究双亲性双结晶性聚乙烯一聚乙二醇嵌段共聚物但E．b．PEG)的受限结晶行为。其结晶过程通过两种热处理方法来调控：一步法(I)和两步法(II)。结晶形貌及其发展过程通过热分析(DSC)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEIV0和同步辐射广角／小角散射(synchrotronradiationWAXD／SAXS)来观察。结果显示PEG链段的结晶能力是受到连接在其链端的PE链段的拓扑限制作用的。热处理程序对PE-b．PEG嵌段共聚物的微结构和相

2、形貌具有很大的影响。在一步法(I)中形成了规整折叠的负球晶，两步法(II)中形成了非典型光学分辨球晶。据我们所知，这种特点是至今第一次在PE．b-PEG嵌段共聚物本体结晶中发现。基于我们的实验数据，在两种处理过程中PEG链受到的拓扑限制作用是由PE晶体的硬受限和无定形PE的软受限决定的。这种长程有序结构的形成通过模型来解释。这种纳米排列结构使得双结晶嵌段共聚物可以作为表面改性、微加工和光电器件的极佳的材料，在纳米技术和生物医用领域有广泛的应用。第二部分主要研究的是通过受限结晶构建长程有序纳米结构，这是制备功能性嵌段共聚物微纳米薄膜的有效途径。结晶过程

3、受到微相分离过程，即中间相结构，的拓扑受限作用控制。通过DSC、POM、SEM和同步辐l北京化工大学硕士学位论文射WAXD／SAXS等方法研究了PE-b-PEG嵌段共聚物的受限结晶动力学和结晶诱导形貌形成过程。为了深入研究结晶行为，我们采用三种方法：方法-0)、方法-(IX)和方法三(III)。结果显示热处理程序对PE-b．PEG嵌段共聚物的微结构和相形貌具有很大的影响。并且在三种方法中形成了三种中间相：均相、柱状和球状。同时，不同的中间相对晶体成核和增长速率有明显的影响。方法_．---(III)d?的PE球状相在三种方法中表现出最大的0阻碍作用。然

4、而，在三种情况下PEG链段的结晶能够破坏中间相结构，并且将它们转换成有相同长周期的结晶层状形貌。第三部分主要研究不同成胶方法下PEG基水凝胶的结晶行为。第一种方法是通过丙烯酸酯基和氨基的Michael加成法，第二种方法是首先部分交联点通过Michael加成法交联，再将剩余部分通过紫外光照交联，第三种方法是通过紫外光照法交联。第一种方法属于逐步聚合，与紫外光照法的连锁聚合方法不同，可以形成规整和均一的纳米网络结构，并且交联密度可调节。在三种方法中的结晶结构和受限结晶作用通过SEM、POM和原子力显微镜(AFM)等方法研究。结果显示，第一种方法形成大球晶

5、，第二种方法形成较小球晶，第三种方法只形成纳米晶。据我们所知，这是第一次报道没有自组装行为的水凝胶中形成了长程有序纳米结构。关键词：双结晶嵌段共聚物，PEG基水凝胶，互动结晶，拓扑受限作用，纳米结构，长程有序结构摘要CONF烈EDCRYS，】队LLIZATIoNBEHAvlORoFPE．B．PEGDⅡlLoCKCoPOLYM匮RANDPEG．BASEDHYDRoGELABSTRACTThisworkisdepictedinthreeparts．Thefirstpartisthatvariousmicrostructuresandphasemorpho

6、logiesofanamphiphilicpolyethylene—block-poly(ethyleneglyc01)(PE-b—PEG)copolymer,controlledbytopologicalrestrictionofPEsegmentsonthetetheredPEGchains，werecharacterizedbydifferentialscanningcalorimetry(DSC)，polarizedopticalmicroscopyO'OM)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，andsynchr

7、otronradiationwide—angleX-raydiffraction(WAXD)／small-angleX-rayscattering(SAXS)indrop—castfilms．Thecrystallizationprocessesweremediatedbytwopathways，one-stepcrystallizationprocess(I)andsequentialcrystallizationprocess(II)．Resultsshowthatthethermalprocedureshavegreatinfluenceont

8、hemicrostructuresandphasemorphologiesofPE-b—PEGcopolym