磺化苯乙烯-乙烯嵌段共聚物的相態(tài)及其膠體組裝研究.pdf

1、苯乙烯類三嵌段共聚物型熱塑性彈性體既具有熱塑性塑料的加工特性，又具有硫化橡膠的物理性質(zhì)。研究這種嵌段共聚物在聚集態(tài)下的形貌對于認識這類熱塑性彈性體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系具有十分重要的意義。本文以原子力顯微鏡對苯乙烯類熱塑性彈性體的聚集態(tài)形貌進行研究。以聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)及其氫化產(chǎn)物聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(SEBS)為基體樹脂，分別應(yīng)用原子力顯微鏡技術(shù)和TEM技術(shù)進行形態(tài)研究。確定了共聚物的相屬，其中在中等敲擊模式

2、下，AFM相圖和表面形貌圖中亮的部分所對應(yīng)的是苯乙烯相，暗的部分所對應(yīng)的是丁二烯和氫化丁二烯相。研究發(fā)現(xiàn)共聚物分子量和苯乙烯結(jié)合量對聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有很大的影響，苯乙烯結(jié)合量高時容易形成小尺寸范圍內(nèi)有序的圓柱形相態(tài)，另外不同溶劑下成膜所形成的相態(tài)形貌也表現(xiàn)出很大差異，這些數(shù)據(jù)對于研究苯乙烯類三嵌段熱塑性彈性體的性質(zhì)具有指導(dǎo)意義。
　　 具有特殊結(jié)構(gòu)的ABC型三嵌段共聚物聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-乙烯)(SEBE)分子鏈中的苯乙烯側(cè)基，可

3、以方便地進行磺化而不會有不飽和雙鍵所帶來的影響，使得分子鏈上苯乙烯基團帶有離子基團-磺酸基，形成離子化聚合物。以此為基體樹脂，研究其聚集態(tài)形貌，以及這些離子化聚合物在溶液中所形成的聚合物膠束形貌，對于認識聚合物膠束的形成機制具有理論意義。以新制備的乙?；撬釣榛腔瘎?，對具有特殊結(jié)構(gòu)的ABC型三嵌段共聚物聚(苯乙烯一乙烯/丁烯-乙烯)(SEBE)進行磺化改性，得到不同磺化度的SEBE磺化產(chǎn)物-磺化聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-乙烯)(sSEBE

4、)。以DSC、GPC、SEM、GPC、XRD等多種手段對所合成的共聚物進行表征，詳細考察了成膜溫度、溶劑種類、溶液濃度、磺化度、高溫處理、溶液的pH值及共聚物膜浸泡在不同pH值溶液中的時間等因素對嵌段共聚物表面形貌的影響?；腔葹?2H+％的sSEBE在THF/H2O混合溶液體系中能形成穩(wěn)定的聚合物膠體溶液，將這種聚合物膠體溶液在石英片上制膜，采用AFM觀察表面形成聚合物膠束膜。而將上溶液用氫氧化鈉中和后，形成聚合物離聚物后，用同樣的方

5、法制膜，也能生成聚合物膠束膜。采用甲苯為溶劑時，當磺化度不同時，sSEBE膜表面形貌不同；磺化度為3.4H+％時生成了球形的聚合物膠束膜；而當磺化度升高到12H+％時，為球形和圓柱形混合相分離膜，表明不同的溶劑體系影響聚合物成膜形貌。
　　 靜電逐層組裝法是加工成型有序的功能超分子膜領(lǐng)域的研究熱點，已經(jīng)發(fā)展成為了一種可較廣泛用于制備與納米粒子雜化的納米功能膜的重要方法。通過自組裝原理所獲得的新型功能性納米材料，在高分子領(lǐng)域的應(yīng)用

6、已顯現(xiàn)出光明的前景。由于sSEBE在溶液中和模板上能夠穩(wěn)定形成聚合物膠束，而膠束帶有陰電荷，可以與帶有陽電荷的無機膠體粒子通過靜電吸附自組裝法組裝成無機/有機膠體粒子復(fù)合膜。本研究采用二氧化鈦膠體粒子，與sSEBE聚合物膠體進行組裝，成功地制備了TiO2/sSEBE復(fù)合膜。228nm波長處的UV分析結(jié)果表明在基片表面上形成了逐層增長的復(fù)合結(jié)構(gòu)。而TiO2/sSEBE復(fù)合膜經(jīng)高溫煅燒后，膜截斷面的SEM圖為層狀結(jié)構(gòu)，每層的厚度約為160n