PS-b-PEO-b-PS/h-PEO干湿刷共混体系的研究

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随着聚合物在工程方面中的应用更加广泛,聚合物的微结构也得到了越来越广泛的研究。聚合物的微相结构同结晶行为与机器加工性能等有非常密切的关系,特别是结晶性聚合物的普遍研究和广泛应用更让人们进一步意识到这方面研究的重要性,同时非结晶性聚合物和结晶性聚合物在性能上又有某种程度的互补性,因此,由非结晶性嵌段与结晶性嵌段构成的共混物以及均聚物和嵌段共聚物组成的共混物在其结晶行为和微相分离方面得到了普遍的研究。本文以聚氧化乙烯均聚物(h-PEO)和聚苯乙烯-聚氧化乙烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(PS-b-PEO-b-PS)组成的共混物为研究对象,对ABA/B型共混物的结晶行为进行了系统的研究,其中PEO(B)为结晶性均聚物或嵌段,PS(A)为非结晶性组分。根据相对分子质量比值Mh-B/Mb-B的不同,三嵌段共聚物PS-b-PEO-b-PS简称SEOS(10000-b-20000-b-10000)与不同相对分子质量(5000/10000/20000/35000)的均聚物h-PEO共混后可得到“干刷”和“湿刷”共混物。当均聚物聚氧化乙烯h-PEO的相对分子质量较小时,h-PEO的分子链可均匀分散的穿插在嵌段聚氧化乙烯链b-PEO之问,此时称为“湿刷”共混;当h-PEO的相对分子质量较大时,h-PEO的分子链不能被b-PEO的分子链所分散,而是独自聚集在b-PEO的微区中间形成自己独立的微区,称为“干刷”共混。干刷和湿刷共混物因为结构的异同而具有不同的结晶行为。通过示差扫描量热(DSC)测试发现,单分散的PS-b-PEO-b-PS本体相仅在-13℃时发生结晶,此为嵌段共聚物的均相成核结晶。PEO均聚物的加入引起嵌段微区尺寸增大,因此结晶温度也随之变化。通过自成核方法,可以确定共混物中异相成核的自成核域,研究干刷和湿刷共混物在自成核过程中的异同。本论文将不同相对分子质量的聚氧化乙烯均聚物h-PEO与聚苯乙烯-聚氧化乙烯-聚苯乙烯PS-b-PEO-b-PS共混,研究不同干湿刷条件下PEO的结晶行为。利用示差扫描量热DSC研究共混物的结晶、熔融行为,利用热分析手段确定共混物所处的干湿刷状态。通过小角X射线散射SAXS技术确认干湿刷相分离状态。
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