增容剂的结构对pmmaps共混形态的影响

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1、洳专：j-硕士学位论文⑧提交日期三雯雯盍生土旦浙江大学硕士学位论文摘要本文合成了一系列苯乙烯．甲基丙烯酸甲酯无规共聚物、聚苯乙烯．聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段共聚物(A-B嵌段聚合物)、聚苯乙烯．聚(苯乙烯．甲基丙烯酸甲酯无规共聚物)复合嵌段聚合物(A-C嵌段聚合物)，用它们作为增容剂对PS／PMMA共混体系进行增容，初步考察了增容剂结构对相形态的影响。根据文献合成了苯甲酸2-腈基异丙基二硫代酯(2-Cyanoprop-2-ylDithiobenzoate，CPDB)和1．苯乙基二硫代苯乙酸酯(1-Phcnyleth

2、ylPhenyldithioaeetate，PEPDTA)两种RAFT试剂。将PEPDTA用于合成无规共聚物和复合嵌段聚合物，选择CPDB用于合成纯嵌段聚合物。复合嵌段聚合物PS-b-P(St-r-MMA)通过RAFT活性自由基聚合两步法得到。首先合成无规段P(St-r-MMA)，当第一步反应完成了以后，以缓慢的滴加速度加入st，通过此方法合成得到了复合嵌段聚合物。为了得到纯嵌段聚合物PS每PMMA，先进行了MMA均聚，在均聚完成了以后，用甲醇把MMA均聚物沉淀出来作为大分子RAFT试剂溶解到St中，再引发聚合

3、，得到纯嵌段聚合物。将PS／PMMA／共聚物在180℃下熔融共混，观察其相形态。发现：(1)在PS／PMMA=3／7的体系中，与空白实验相比，复合嵌段聚合物，无规共聚物，都可以减小分散相的尺寸或者改变分散相的形态，在退火(200"C，70min)过后，尺寸也比空白样品退火后小。复合嵌段聚合物和无规共聚物都有增容作用。但当复合嵌段用量为20wt％时，复合嵌段聚合物表现出独特的性能：复合体系的体系相形态发生了极大地改变，得到的是纳米层状结构，退火后形成一种双连续相的结构。可见，该聚合物的增容效果随着加入的量地增多，

4、增容效果不断改善。而在同样的体系中加入了同摩尔数的无规聚合物(81)l，1％)，分散相形态以细长条形为主，无规共聚物的加入极大地降低了分散相的表面能，所以分散相不容易成为球形，但其降低幅度不如嵌段聚合物，因此其没能形成层状结构。该体系聚并速率很快，分散相粒子尺寸在退火后长得很大，比对应的空白样品还要大。退火后，观察到无规共聚物可以在分散相外形成一个包裹层。(1)在Ps，PMMA=7，3的体系中，在用量较少时(3、vt％)，无规聚合物，浙江大学硕士学位论文A-C复合嵌段聚合物，A．B嵌段聚合物对初始分散相的尺寸影

5、响不大，但退火后则都比空白实验小。当加入200,6的A．C复合嵌段聚合物，发现分散相的尺寸变得非常小，绝大多数的粒子的尺寸都小于100nm，并且整个体系中粒径分布很均匀，没有特别大的粒子，退火后的尺寸为亚微米，也比空白实验小得多。(1)研究结果表明：由于A-C复合嵌段聚合物可以快速地扩散到新生界面，降低界面张力，因此当提高增容剂的用量后，可以大幅度地降低分散相的大小。与传统的A-B嵌段聚合物和无规共聚合物相比，表现出独特的增容特性。我们还通过溶液共混的方式，研究了相相容剂对薄膜中的共混形态的影响。发现：系列的A

6、-C嵌段聚合物增容Ps／PMMA=3／7的体系在没有退火前形成双连续结构，不同于无规共聚物的海岛结构。在退火后，无规共聚物增容的聚合物体系发生聚并，A-C嵌段则没有观察到这个现象。J～-C型增容剂的含量对形态会有影响，当含量大于10％以后，退火后和退火前形态没有大的变化，均形成双连续相的稳定结构。本论文主要创新点：提出将一段为均聚物，一段为无规共聚物的A-C复合嵌段聚合物作为相相容剂的设想，并通过RAFT聚合合成了A．C复合嵌段聚合物。发现这类增容剂与传统的A．B型嵌段聚合物、无规共聚物相比较，有独特的增容特性

7、：该类嵌段聚合物的增容效果会随着用量的增多而不断改善，并由此大幅度降低分散相的特征尺寸。在薄膜共混体系中，我们发现：加入A-C复合嵌段聚合物量时，最开始形成双连续相，退火后不发生聚并，分散相的尺寸反而减小。当加入的A-C嵌段聚合物增容剂量多了以后，发现形成的双连续相很稳定，并且在退火过程中形态保持不变。而无规共聚物作为增容剂开始形成海岛结构，退火聚并。报道显示，嵌段聚合物作为增容剂在退火过程中也会发生聚并。本文的研究为制备纳米结构聚合物共混物开辟了一条新的方向。关键词：聚合物共混物、增容剂、嵌段共聚物、相形态、

8、RAFT细乳液聚合、静态稳定性Il浙江大学硕士学位论文AbstractAseriesofPoly(styreue-r-methylmethaerylate),poly(styrene-b-methylmethacrylate)block(A-Beopolymer)，andPoly(styrene—b-(styrene-r-methylmethacrylate))fA-Ccopolyme