液晶化学修饰和物理共混的脂肪族聚酯体系的结晶、微相分离和多层次有序结构

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dingdingdeaiqing85
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
液晶是一种在熔融状态或者溶解在溶剂中后,失去了固态的刚性,却拥有了近似液体一样的流动性,且仍能保有各向异性的有序取向排列的软物质。将液晶分子引入聚合物中,可以进一步引发聚合物微相分离和丰富多层次有序结构的种类。根据液晶与聚合物之间结合强度差异,常见的结合方式可分为物理共混和化学修饰。无论是何种结合方法,由于液晶分子与聚合物的相容性存在差异,都会导致体系中出现微相分离现象;而聚合物的结晶也会使得液晶分子与聚合物链之间产生微相分离,影响液晶分子的空间分布和有序结构的产生,进而影响液晶聚合物材料的物理性能和功能特性。然而,对于聚合物凝聚态结构和结晶行为对微相分离行为、有序微相结构影响的研究则极少涉及,尤其是对含有液晶分子的半结晶性聚合物体系而言,其多层次有序结构的形成和调控、液晶单元的多尺度分布以及液晶有序结构和聚合物结晶动力学之间缺乏系统性的认识和深入的理解。本文选用聚己内酯(PCL)、聚左旋乳酸(PLLA)和聚己二酸丁二醇酯(PBA)等半结晶性脂肪族聚酯为聚合物模型,含有联苯基团的小分子液晶为液晶模型,研究通过化学修饰或物理共混的含有液晶分子的聚合物体系的结晶行为、多尺度微相分离行为和多层次有序结构的形成。为此,首先将液晶分子与可结晶聚酯通过化学修饰相结合。为了研究聚合物的结晶对微相分离和多层次有序结构形成的影响,以低熔点的PCL为聚合物模型体系,以液晶基团4-(6-羟基-1-己氧基)-4’-氰基联苯(H6CBP)作为末端官能化单元,合成不同分子量的液晶末端官能化的PCL(LC-PCL)。通过改变PCL链的聚合度来调控液晶末端官能化的PCL中液晶基团和PCL链的占比,从而控制液晶基团的自组装和PCL的结晶能力。结果表明,LC-PCL的有序结构受到聚合物分子量和PCL结晶行为的调控。具有较短PCL链的LC-PCL会自组装成类似于近晶相的双层有序结构,具有中等长度PCL链长的LC-PCL会自组装形成PCL片晶和液晶基团有序层相交替的多层结构;而具有较长PCL链的LC-PCL的微相结构与相同分子量的纯PCL相似,不会出现液晶基团的有序结构。PCL链结晶越快,越不利于液晶基团的有序结构的形成。接着,为了进一步探究聚合物结晶对液晶分子有序行为的影响,再次选择H6CBP作为末端官能化液晶基团,对半结晶性的高熔点聚乳酸(PLA)进行单端修饰,制备液晶末端官能化的PLA(LC-PLA)。结果表明,由于PLA链段的结晶能力较强,溶液浇筑的分子量小于1.0 kDa的LC-PLA能自组装形成PLA片晶和液晶基团有序层相交替的多层结构。在不同温度下等温结晶的LC-PLA1.0k中液晶基团呈现无序状态,但当经历升温或退火过程后,PLA晶片间的液晶基团可进行有序重排。由于在PLA晶片间的受限程度不同,液晶基团重排的能力和速度依赖于结晶温度(Tc)和退火温度。在较高的Tc下,液晶基团的受限空间尺寸更大,更利于液晶基团重排;在较高的退火温度下,PLA分子链移动性更好,也更利于液晶基团重排。通过化学修饰的含有液晶分子的聚酯体系中微相分离行为仅发生在纳米尺度,为了进一步研究更大尺度上(微米)的微相分离行为,通过物理共混法将液晶分子与聚合物结合,选择具有多晶结构的PBA和4-氰基-4’-n-戊基联苯(5CB)作为模型液晶/聚合物共混体系,其中5CB可以作为PBA的稀释剂。利用溶剂共混法制备一系列不同共混比例的PBA/5CB共混物,研究了在5CB存在的条件下PBA的结晶动力学、多晶结构、结晶结构转变和结晶形貌。结果表明,加入5CB后,由于5CB的稀释作用,PBA的结晶速率和球晶增长速率受到了抑制。相比于纯的PBA,由于5CB的引入会造成PBA的平衡熔点降低,PBA/5CB共混物中PBA的热力学稳定的α晶更易在较低的Tc下形成,加热引发的PBA的β晶向α晶转变的温度也会降低。PBA的结晶形貌依赖于5CB的加入量与Tc,由于5CB聚集在PBA晶体的片晶间区域,具有较低5CB含量的PBA/5CB共混物的长周期低于纯PBA。随着5CB含量的提高,5CB在PBA/5CB共混物中PBA晶体中的空间分布从片晶间变为晶纤间或球晶间。为了进一步探究聚合物结晶对液晶分子相行为的影响,选择高熔点PLLA作为半结晶性聚合物模型,选择多晶态的4-n-己氧基-4’-氰基联苯(6OCB)作为模型液晶分子用以制备聚合物/液晶的共混物,创新性地研究了 6OCB在PLLA晶体中的空间分布及不同的空间分布中6OCB的含量。当将6OCB与PLLA通过溶剂共混后,6OCB可以形成稳态结晶相(PI)和亚稳态结晶相(PⅡ)。6OCB的PI和PⅡ会受到共混比例和PLLA结晶条件的影响。降低PLLA的结晶温度(Tc,PLLA)有利于6OCB亚稳态结晶相(PⅡ)的形成。6OCB的PⅠ和PⅡ的形成分别源于6OCB在PLLA晶体的片晶间聚集和球晶间聚集情况。
其他文献
目的/意义:介绍青岛大学图书馆空间再造实践,重点指出其“五育并举”人才培养视角下的创新实践。旨在为高校图书馆未来的空间改造与服务实践如何提升高校图书馆育人功能提供参考。方法/过程:在介绍国内外高校图书馆空间改造研究现状、经验以及“五育并举”视角下空间再造创新设计理念的基础上,以青岛大学图书馆空间再造实践为例,总结其与五育并举有机融合的空间再造服务实践经验,并提出未来高校图书馆阅读与非阅读空间建设服
随着碳排放造成的环境和气候问题愈发严重,越来越多人认识到碳排放控制的重要性。为了减少碳排放,本文建立了政府参与及协调的二级供应链,研究并分析碳交易价格和政府督促因子对供应链碳减排及定价决策的影响。研究发现,对企业而言,在实施碳交易的同时,还应重视低碳减排,提高企业减排动力,结合碳交易价格的变动以期采取恰当的策略;此外,供应链上下游企业也可以进一步选择合适的契约方式,通过提高碳减排来增强产品的市场竞
后疫情时代,人们由于疫情压抑而对旅游出行的需求更加强烈,电子商务旅游由于非接触性、便利性、信息全等特性在疫情过后得到了迅速发展,旅游行业复苏的关键在于适应新形势的需求,与电子商务、信息化技术、大数据管理等行业新知识相结合。为了切实培养信息化背景下旅游业人才,结合电子商务与旅游业,课题组构建了电子商务农业旅游课程体系,梳理了后疫情时代电子商务农业旅游课程体系教学目标,并设置了专业理论知识模块、信息化
<正>现代政治学产生一个多世纪以来,学科研究在后半个世纪主要关注政治过程的“参与性输入”,似乎将政治体系的“输出”特别是政策输出的相关研究留给了其他学科。事实上,由于政治在塑造政策选择时的重要影响,以及治理背景下公共政策环境所发生的重要变化,对公共政策的充分理解离不开政治学的视角,公共政策(比较)研究对于政治学特别是中国政治学也具有尚未被充分认识的学科意义。政策科学与公共政策比较研究20世纪50年
期刊
<正>教学分析“全球航路开辟和早期殖民扩张”是高三上学期复习课的内容,较多且烦琐,在初高中知识衔接、细节的处理上有一定的难度。课程标准更多强调以“全球化”世界视野和“包容性”开放态度看待全航路的开辟后人类文明从分散走向整体的过程。依据课程改革的要求,从新课标及新教材等必备知识和关键能力要求出发,将本课的教学立意定为全球视野下新航路开辟改变了人类历史发展的方向,也改变了世界:大航海导致世界的大变革。
期刊
随着经济全球化,人类自然环境问题也日益突出,影响了人类生存环境。因此,政府和企业需要探寻一种可持续的经济发展方式,而不再是仅仅只考虑当前经济效益,忽略付出的环境代价,通过新的经济发展模式实现经济与环境的可持续发展。当前政府都针对本国的碳排放情况制定了相应的低碳政策,常见的低碳政策有碳交易政策、碳补贴政策。基于以上内容,本文选择了企业“低碳政策下供应链减排的动态策略分析”这一研究课题,通过构建微分博
本文从产业融合视角出发,概述乡村旅游与农业融合模式的特征,发现我国乡村旅游与农业融合发展存在乡村旅游产品开发度不够、农产品抵御市场风险能力弱和生态农业项目与旅游消费衔接薄弱的问题,最后针对性地提出相关发展建议,希望能够促进我国乡村旅游进一步发展。
著名教育家陈鹤琴先生指出“大自然、大社会都是活教材”。本文围绕乡土资源在园本课程中的开发与运用进行研究和实践,以游戏为基本活动的原则,以主题活动模式呈现,对乡土资源教育的课程目标、内容、组织、实施以及评价等进行建构,形成农村幼儿园乡土资源特色课程体系。旨在发掘农村幼儿生活中有价值的学习经验,促进幼儿身心全面和谐发展,增强幼儿对家乡的认同,并分析了构建效果。
<正>部编本高中历史新教材已在全国多省市展开使用,但对新教材的认知和理解,仍处于摸索状态。如何在有限的时间实现课堂的高效教学,以及更好地贯彻五大核心素养,尤其是家国情怀核心素养成为一大难题。本文以案例展示的形式呈现,对教材中可开发"家国情怀核心素养"教材资源的篇目进行解读和研究设计,根据实际情况整合教材、
期刊
近年来,以卷积神经网络(CNN)为代表的深度学习理论与模型日益得到突破,并在图像识别领域中被广泛应用。因为传统CNN需要大量训练数据,同时具有对物体的空间关系辨别度差和对物体大幅度转动之后的辨别力差这两种缺点,于是胶囊网络及其动态路由算法被提出用于解决上述不足。尽管胶囊网络功能强大,辨识精确,不过该模型通常被用于小规模低分辨率图像的识别,对于大规模高分辨率图像数据集的适应性较差。另一方面,近年来学