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罕见高聚物的名称、重复结构单位、熔点与玻璃化转变温度之蔡仲巾千创作创作时间：二零二一年六月三十日Names, Constitutional Repeating Units, Melting Points and Glass-transition Temperatures of Common HighPolymers序号(No.) , 名称(Name) , 重复结构单位(Constitutional repeating unit) , 熔点T m/℃ , 玻璃化转变温度T g/℃1 , 聚甲醛, , 182.5 , -30.02 , 聚乙烯, , 140.0,95.0 , -125.0,-20.03 , 聚乙烯基甲醚, , 150.0 , -13.04 , 聚乙烯基乙醚, , - , -42.05 , 乙烯丙烯共聚物, 乙丙橡胶, ,, - , -60.06 , 聚乙烯醇, , 258.0 , 99.07 , 聚乙烯基咔唑, , - , 200.08 , 聚醋酸乙烯酯, , - ,30.09 , 聚氟乙烯, , 200.0 , -10 , 聚四氟乙烯(Teflon) , , 327.0 , 130.011 , 聚偏二氟乙烯, , 171.0 , 39.012 , 偏二氟乙烯与六氟丙烯共聚物(Viton) ,,, - , -55.013 , 聚氯乙烯(PVC) , , - , 78.0-81.014 , 聚偏二氯乙烯, , 210.0 , -18.015 , 聚丙烯, , 183.0,130.0 , 26.0,-35.016 , 聚丙烯酸, , - , 106.017 , 聚甲基丙烯酸甲酯, 有机玻璃, , 160.0 , 105.018 , 聚丙烯酸乙酯, , - , -22.019 , 聚（α-腈基丙烯酸丁酯） , , - , 85.020 , 聚丙烯酰胺, , - , 165.021 , 聚丙烯腈, , 317.0 , 85.022 , 聚异丁烯基橡胶, , 1.5 , -70.023 , 聚氯代丁二烯, 氯丁橡胶, , 43.0 , -45.024 , 聚顺式-1,4-异戊二烯, 天然橡胶 ,, 36.0 , -70.025 , 聚反式-1,4-异戊二烯, 古塔橡胶 ,, 74.0 , -68.026 , 苯乙烯和丁二烯共聚物, 丁苯橡胶, ,, , - , -56.027 , 聚己内酰胺, 尼龙-6 , , 223.0 , -28 , 聚亚癸基甲酰胺, 尼龙-11 , , 198.0 , 46.029 , 聚己二酰己二胺, 尼龙-66 , , 267.0 , 45.030 , 聚癸二酰己二胺, 尼龙-610 , , 165.0 , 50.031 , 聚亚壬基脲, , 236.0 , -32 , 聚间苯二甲酰间苯二胺, , 390.0 , -33 , 聚对苯二甲酸乙二酯, , 270.0 , 69.034 , 聚碳酸酯, , 267.0 , 150.035 , 聚环氧乙烷, , 66.2 , -67.036 , 聚2,6-二甲基对苯醚 , , 338.0 , -37 , 聚苯硫醚, , 288.0 , 85.038 , 聚[双（甲基胺基）膦腈] , , - , 14.039 , 聚[双（三氟代乙氧基）膦腈] , , 242.0 , -66.040 , 聚二甲基硅氧烷, 硅橡胶, , -29.0 , -123.041 , 赛璐珞纤维素, , >270.0 , -42 , 聚二苯醚砜, , 230.0 , -一些聚合物的临界概况张力系数参考值一些聚合物的临界概况张力r c(20℃)[3][4]表2-2经常使用粘合剂的概况张力[5][6]注：*通用环氧树脂, **未加说明浸润性主要决定于胶粘剂和被粘物的概况张力, 还与工艺条件、环境因素等有关.四、粘接力胶粘剂对被粘物的浸润只是粘接的前提, 必需能够形成粘接力才华到达粘接的目的.表1-13 分歧结合的原子间距离与键能的关系[7]注：*化学力即主价力, 按键的形式可分为离子键、共价键、金属键三类.表中列出了处于这三类键中具有中等键能的共价键的数值.**在有些文献上将氢键包括在次价力中固体资料的概况张力Surface Energy Material (dynes/cm)#以上资料为Q-S提供！。
作者简介：陶永亮（1956-），男，教授级高级工程师，从事高分子材料先进应用与模塑一体化成型工艺研究。
收稿日期：2023-03-27高分子材料具有其独特的性能，在工业、农业、国防、民用生活等各个领域得到了广泛地应用，为国民经济发展做出了重要贡献。
对于聚合物产品表面性能与其本体的性能同样重要，随着人们对产品表面质量和功能的追求，需对塑料表面要做些镀膜（涂层），油墨印刷、黏接等二次处理提高其表面质量与应用，在与其处理过程中，都与塑料表面张力有着重要的关系。
表面张力是材料界面的最基本性能之一。
表面张力与聚合物表面理化性质对其应用有着重要的影响。
本文就塑料产品二次加工中对塑料表面张力测试与处理等，将作出相应的措施，以大家了解与掌握。
1 聚合物表面张力定义与测试1.1 表面张力定义表面张力（surface tension ）定义：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。
水等液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”。
表面张力是一种物理效应，它使得液体的表面总是试图获得最小的、光滑的面积，就好像它是一层弹性的薄膜一样。
其原因是液体的表面总是试图达到能量最低的状态。
广义地所有两种不同物态的物质之间界面上的张力被称为表面张力。
生活中清晨凝聚在叶片上的水滴、水龙头缓缓垂下的水滴，都是在表面张力的作用下形成的。
此外，水黾之所以能站在水面上，也是由于表面张力的作用[2~3]。
聚合物表面张力研究是较复杂的过程，涉及到聚改变聚合物表面张力的方法与案例陶永亮(重庆川仪工程塑料有限公司，重庆 400712)摘要：了解聚合物表面张力（或表面能），对研究聚合物在涂层、印刷、黏接等方面的操作具有重要指导意义[1]。
本文介绍了聚合物表面张力定义和部分聚合物表面张力测试方法，分别对涂层、印刷、黏接过程中聚合物表面张力不适时，做出了改变聚合物表面张力的对应措施，结合案例进行一定的描述。
解释了对涂层、印刷、黏接后样件检测其结果的主要试验方法。
两亲性PS-b-PEG嵌段共聚物刷的合成及响应行为杨木泉;毛骏;董志鑫;王大鹏;姬相玲【摘要】Polystyrene-b-polyethylene glycol( PS-b-PEG) diblock copolymer brushes on a silicon wafer were synthesized via the combination of atom transfer radical polymerization(ATRP) and Click chemistry reaction. The ATRP initiator was grafted to silicon wafer. Then, polystyrene was grafted to the substrates through ATRP technique. After azidation with NaN3, the Si/SiO2/PS-Br brushes were transformed to Si/SiO2/PS-N3 with azide groups at the ends. The synthesis of PS-b-PEG brushes was then achieved via the click reaction of the obtained Si/SiO2/PS-N3 and an excess of alkynyl-PEG. The chemical compositions and the surface properties of the as-prepared PS-b-PEG brushes were detected via X-ray photoelectron spectroscopy ( XPS) , atomic force microscopy(AFM) , ellipsometry, and water contact angle techniques. The responsive behavior of diblock copolymer brushes treated under different solvents was also discussed.%利用原子转移自由基聚合(ATRP)和点击化学(Click)反应,在硅基底上制备了聚苯乙烯-b-聚乙二醇(PS-b-PEG)两亲性嵌段共聚物刷.首先,利用ATRP方法在表面改性的硅片引发苯乙烯单体(St)的聚合,得到PS-Br均聚刷,然后通过叠氮化钠(NaN3)将均聚刷末端功能化为PS-N3,再与炔基聚乙二醇甲醚(AlkynylPEG)发生Click反应,得到PS-b-PEG嵌段共聚物刷.通过X射线光电子能谱(XPS)和接触角测量仪表征了聚合物刷的表面化学组成和表面亲疏水性质,证明在硅基底上接枝了嵌段共聚物刷.用原子力显微镜(AFM)观察了PS-b-PEG嵌段共聚物刷在不同溶剂处理后的形态结构变化,研究了其响应行为.【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2012(033)012【总页数】6页(P2816-2821)【关键词】聚苯乙烯-b-聚乙二醇嵌段共聚刷;原子转移自由基聚合;点击化学反应;响应行为【作者】杨木泉;毛骏;董志鑫;王大鹏;姬相玲【作者单位】中国科学院长春应用化学研究所,长春130022;中国科学院长春应用化学研究所,长春130022;中国科学院长春应用化学研究所,长春130022;中国科学院长春应用化学研究所,长春130022;中国科学院长春应用化学研究所,长春130022【正文语种】中文【中图分类】O631.4聚合物刷是指聚合物分子链的一端连接于表面或界面而形成的特殊高分子结构.随着接枝密度的增加，聚合物刷内部的渗透压增大，迫使聚合物链呈伸展状态以避免链与链之间的重叠，从而形成刷构象［1，2］.聚合物刷能有效地改变材料表面的化学和物理性能，广泛应用于胶体稳定和润滑、智能表面、细胞吸附、生物材料及化学传感器等领域［3～9］.目前，原子转移自由基聚合(ATRP)已经成功用于多种嵌段共聚物的制备及表面修饰［10～12］.Yu等［13］以2-乙烯基吡啶(2VP)和丙烯酸叔丁酯(t BA)为单体，通过ATRP法制备了Si/SiO2/P2VP-b-P t BA嵌段共聚刷.Matyjaszewski等［14］以苯乙烯和丙烯酸叔丁酯为单体，通过ATRP法制备了Si/SiO2/PS-b-P t BA，并通过P t BA的水解得到Si/SiO2/PS-b-PAA嵌段刷.叠氮/炔基的Click反应［15］具有高效率、高选择性及对端基官能团良好的耐受性而备受关注［16～18］.利用ATRP和Click反应相结合的方法，可以构建不同拓扑结构的聚合物，如梳状高分子［19］、H状高分子［20］及星状高分子［17］等.本文利用 ATRP和 Click反应相结合的方法，制备了Si/SiO2/PS-b-PEG嵌段共聚物刷，并研究了其用不同溶剂处理后的响应行为.1 实验部分1.1 试剂与仪器五甲基二乙烯三胺 (PMDETA，N，N，N'，N″，N″-pentamethyldiethylenetriamine)、聚乙二醇甲醚(M w=5000)、α-溴异丁酰溴(BIBB)、2-溴-2-甲基丙酸乙酯(EBIB)、(3-氨丙基)三甲氧基硅烷(APTMS)、氢化钠(NaH)、氢化钙和丙炔溴为Aldrich公司产品;苯乙烯单体(St)﹑N，N-二甲基甲酰胺(DMF)﹑甲苯、溴化铜(CuBr2)﹑溴化亚铜(CuBr)、叠氮化钠(NaN3)﹑三乙胺﹑四氢呋喃、二氯甲烷、无水硫酸镁和碳酸氢钠为上海国药集团化学试剂有限公司产品.苯乙烯单体用质量分数为5%的氢氧化钠水溶液处理3次后水洗至中性，然后用无水硫酸镁干燥过夜，抽滤后减压蒸馏;溴化亚铜用乙酸提纯，乙醇洗涤后，真空干燥;DMF用氢化钙干燥过夜，减压蒸馏;甲苯和三乙胺分别用钠和二苯甲酮回流直至溶液变蓝.单面抛光硅片Si(111)购于上海合晶硅材料有限公司.首先将硅片切割成2.0 c m×2.0 cm大小，置于“Piranha”溶液(体积分数为98%硫酸与30%双氧水按体积比70∶30混合)中于100℃加热1.5 h.用大量去离子水反复冲洗，超声振荡20 min后，氮气吹干，备用.DSA10-MK2接触角测定仪(德国Bruker公司);ESCALAB 250 X射线光电子能谱仪(英国热电公司);5500 SPM原子力显微镜(美国安捷伦公司);UVISEL ER变角椭偏仪(法国Jobin Yvon公司).1.2 单炔基封端PEG(Alkynyl-PEG)的合成参照文献［21］方法，称取18 g聚乙二醇甲醚，溶于180 mL 60℃甲苯中，用油水分离器除去痕量的水.在搅拌条件下，将0.36 g氢化钠加入到上述溶液中.反应15 min后将丙炔溴(1.67 mL)逐滴加入到上述溶液中，于60℃反应18 h.反应完毕后趁热抽滤，滤液经旋转蒸发仪蒸干.所得固体先溶解在100 mL二氯甲烷中，用30 mL饱和碳酸氢钠溶液萃取3次，收集有机相并用无水硫酸镁干燥过夜.过滤后用乙酸乙酯沉淀.上述溶解-沉淀过程反复进行3次，沉淀产物真空干燥后得到白色固体即为Alkynyl-PEG(反应路线如Scheme 1所示).Scheme 1 Synthesis of Alkynyl-PEG1.3 引发剂在基底的自组装将“Piranha”溶液处理过的新鲜硅片置于30 mL APTMS的甲苯溶液(10mmol/L)中，在氮气保护下反应24 h.反应结束后，将硅片取出，用甲苯和乙醇反复冲洗，并超声振荡3次(每次20 min)，用氮气吹干备用.将APTMS处理后的硅片置于30 mL 3%(质量分数)的BIBB/甲苯溶液中，常温静置过夜.反应结束后，将硅片取出，用甲苯和乙醇反复冲洗，并超声振荡3次(每次20 min)，用氮气吹干，得到表面含有引发剂的硅基底.1.4 ATRP法合成Si/SiO2/PS将引发剂改性后的硅片置于30 mL的Schlenk瓶中，经抽真空-充氮气3次除去氧气.将CuBr2(18 mg)，CuBr(250 mg)和PMDETA(339μL)依次加入30 mL的聚合管内，再加入30 mL苯乙烯单体.此非均相溶液经4次冷冻-抽真空-解冻循环除氧.于90℃搅拌成为均相溶液后，用注射器转移至装有硅片的Schlenk瓶中，于90℃反应不同时间.反应完毕后取出硅片，用四氢呋喃反复冲洗后，置于四氢呋喃溶液中超声20 min去除表面未接枝物质，用氮气吹干，得到Si/SiO2/PS.在测定接枝密度时，将引发剂改性后的硅片置于30 mL的Schlenk瓶中，经抽真空-充氮气3次除去氧气.将CuBr(250 mg)和PMDETA(339μL)依次加入30 mL的聚合管内，再加入30 mL苯乙烯单体.此非均相溶液经4次冷冻-抽真空-解冻循环除氧，于90℃搅拌成为均相溶液后，用注射器转移至装有硅片的Schlenk瓶中，加入117μL EBIB于反应体系中，于90℃反应7 h.反应完毕后将产物通过三氧化二铝柱以除去不溶性铜盐，用甲醇沉淀，最后真空干燥后得到Si/SiO2/PS白色粉末.1.5 Click反应合成Si/SiO2/PS-b-PEG将表面接枝PS后的硅片置于30 mL DMF溶液中，加入0.71 g NaN3，在避光条件下搅拌12 h后取出硅片，依次用DMF、丙酮和去离子水反复冲洗，氮气吹干，得到叠氮封端的Si/SiO2/PS-N3.将Alkynyl-PEG(0.6 g)，PMEDTA(21μL)和DMF(30 mL)加入到盛有叠氮封端硅片的Schlenk瓶中，经过2次冷冻-抽真空-解冻循环后，在氮气保护下加入CuBr(14.3 g).再经2次冷冻-抽真空-解冻循环后再通入氮气，在60℃反应12 h.反应结束后，取出硅片，用无水乙醇和去离子水反复冲洗以除去表面未反应的物质，氮气吹干，得到Si/SiO2/PS-b-PEG.2 结果与讨论2.1 合成及表征表面引发ATRP和Click反应相结合制备Si/SiO2/PS-b-PEG嵌段共聚物刷的合成路线见Scheme 2.首先，在新鲜硅片表面接枝ATRP表面引发剂，然后聚合得到PS-Br均聚刷，在DMF溶液中用NaN3制得的Si/SiO2/PS-Br功能化为Si/SiO2/PS-N3.以DMF为溶剂，CuBr为催化剂，PMDETA为配体，再加入Alkynyl-PEG(除氧并用氮气保护)，在Si/SiO2/PS-N3表面引发Click反应，得到Si/SiO2/PS-b-PEG嵌段共聚物刷.通过1H NMR谱图(图1)对Alkynyl-PEG结构进行确认，δ2.4处(峰d)的质子峰归属于端炔基上的氢，δ3.4处(峰a)的质子峰归属于端甲氧基上的氢，δ3.7处(峰b)的质子峰归属于PEG中甲氧基重复单元上的氢，δ4.2处(峰c)的质子峰则归属于邻近端炔基的甲氧基上的氢.Scheme 2 Synthesis of Si/SiO2/PS-b-PEG diblock copolymer brushes from Si substrateFig.1 1H NMR spectrum of the alkynyl-PEGFig.2 XPSspectrum of the initiator modified Si wafer图2为引发剂改性后的硅片表面的XPS测试结果.69.6 eV处的峰为Br3 d的特征峰，表明ATRP引发剂接枝于硅片表面.采用Jeyaprakash等［22］报道的方法制备PS聚合物刷，以CuBr/PMDETA为催化剂，CuBr2为钝化剂.由图3可以看到，PS聚合物刷表现出膜厚与聚合时间的线性增长规律.在反应12 h后，聚合物刷膜的厚度基本恒定在25.2 nm，即使延长反应时间，聚合物刷膜的厚度基本不变.因此，可认为反应12 h后，苯乙烯的链增长和链终止达到一个平衡状态，PS聚合物刷膜的厚度不再增加.为了进一步研究PS-b-PEG嵌段共聚物刷在不同溶剂气氛下的刺激响应行为，选择PS聚合物刷的厚度约为17 nm，PEG的厚度约为6.2 nm.此时PS聚合物刷的接枝密度(σ)可通过公式σ=(hρN A)/M n计算获得，其中h为聚合物刷的厚度，ρ为聚合物本体的密度，N A为阿伏加德罗常数，M n为溶液中生成的聚合物的数均分子量.反应7.5 h后用GPC测得PS的数均分子量为1.60×104(图4)，多分散系数为1.11.PS聚合物刷的厚度约为17.2 nm，聚合物刷的接枝密度为0.69 Chain/nm2.Fig.3 Dependence of PSbrushes thickness on the polymerization timeFig.4 GPC tra ce for free polystyrene(reaction for 7.5 h)at 35℃(mobile phase is DMF)图5(A)和(B)分别为PS聚合物刷和PS-b-PEG聚合物刷的XPS谱图.可以看出，接枝PS时，在XPS谱图上几乎观察不到氧元素的存在，而当接枝上PEG后，在532.8 eV出现氧元素的特征峰，说明接枝了PEG.另一方面，叠氮官能团中的氮有2个氧化态，在XPS谱图上有2个特征峰，分别为405和400 eV.而三唑基团的XPS谱图中只有一个特征峰(400 eV).因此，根据聚合物刷表面的XPS谱，说明Si/SiO2/PS-N3和Alkynyl-PEG发生了Click反应，得到PS-b-PEG嵌段共聚物刷.Fig.5 XPSspectra of Si/SiO2/PS-N3 brushes(A)and Si/SiO2/PS-b-PEG brushes(B)基底表面水接触角的变化与接枝在表面的聚合物的性质密切相关.图6为接枝过程中各阶段的静态水接触角变化.用“Piranha”溶液处理硅基底后，水接触角为15.5°，是非常亲水的表面.接枝ATRP引发剂(Si/SiO2-Br)后，水接触角增大为70.5°，再接枝PS(Si/SiO2/PS-Br)后，水接触角增加到98.2°，因PS聚合物刷疏水，此时表面疏水性增加，利用Click反应将亲水的PEG接枝后，水接触角降低到72.8°，说明疏水性减弱，亲水性增加.因此，从表面水接触角的变化，也可推断各步接枝反应.Fig.6 Water contact angles of silicon wafer treatedwith“piranha”solution(A)，ATRP initiator grafted on silicon wafer(B)，Si/SiO2/PS-N3 brushes(C)and Si/SiO2/PS-b-PEG brushes(D)2.2 PS-b-PEG嵌段共聚物刷用不同溶剂处理后的响应行为Fig.7 AFM images of Si/SiO2/PS-b-PEG brushes after being treated with water(A，A'，2 μm×2 μm)，toluene(B，B'，2 μm×2 μm)and DMF(C，C'，2 μm×2 μm)(A)RMS=4.0 nm;(B)RMS=4.2 nm;(C)RMS=1.4 nm.理论和实验都证实嵌段共聚物刷用不同溶剂处理时聚合物刷的表面形态结构会发生重排［23，24］.我们将PS-b-PEG嵌段共聚物刷浸泡于不同选择性溶剂中，再用氮气迅速吹干，研究其在溶剂处理后的表面重排行为.当用水处理PS-b-PEG嵌段共聚物刷时，水是PEG链段的良溶剂，PS链段的劣溶剂，所以PS链段呈塌缩状态以避免与劣溶剂接触，而PEG链段呈伸展状态并覆盖在PS链段表面.从图7(A)可以看到，此时聚合物刷形成簇状聚集，直径约为80 nm.此时聚合物刷的均方根粗糙度(RMS)为4.0 nm，表明表面较为粗糙.当用甲苯处理聚合物刷时，由于甲苯是PS链段良溶剂，PEG链段的劣溶剂，所以PEG链段为了避免与甲苯接触，采用塌缩构象，而PS链段则呈现伸展构象，并且覆盖住PEG链段使其避免与了劣溶剂接触.由图7(B)可以看到，此时聚合物刷的RMS为4.2 nm，并且形成的聚集簇直径约为35 nm.当用DMF处理聚合物刷时，由于DMF是PS嵌段和PEG嵌段的共溶剂，所以PS和PEG嵌段都呈较伸展构象，所以导致表面比较平整，基本没有观察到聚集簇形成，RMS仅为1.4 nm.Drockenmuller等［25］利用Click反应在炔基封端的硅基底上制备了分子量从5000到50000的PEG均聚刷，AFM观察到PEG分子量从5000到20000之间没有明显的结晶现象.本文所用PS 的M n=16000，PEG的M n=5000，AFM观察结果表明，所制备的PS-b-PEG嵌段刷未发现明显的结晶.因此，可以认为，AFM观察到的形貌是由于该嵌段刷本身对溶剂的响应造成的，而非结晶的影响.因为聚合物刷表面的重排与聚合物刷各嵌段在表面的组成和结构密切相关，所以还可以通过分析聚合物刷的表面化学成分来研究聚合物刷的表面重排现象.XPS的探测深度与其入射角度有关.根据t=d sinθ(其中t为探测深度，d为入射角为90°时的探测深度，约为10 nm，θ为入射角度)，本文选择XPS的探测角度为30°，此时探测深度约为5 nm.图8为PS-b-PEG在水(图8谱线a)、甲苯(图8谱线b)和DMF(图8谱线c)处理后得到的XPS全谱.各元素含量的变化呈现一定规律.当用水处理聚合物刷时，碳和氧的含量分别为78.3%和21.7%，这是由于水处理时PEG链段占据外表面，在5 nm的探测深度能检测到部分PS链段，此时表面的氧含量低于PEG的理论值(碳为67%，氧为33%).当用甲苯处理聚合物刷时，碳的含量增加到83.4%，氧的含量减少至16.6%.这是由于甲苯处理时PS链段占据外表面，在5 nm的探测深度能检测到更多的PS链段，所以此时碳含量明显增加，氧含量明显减少.当用DMF处理聚合物刷时，碳和氧的含量分别为70.2%和29.8%，接近理论上PEG中碳和氧的含量，说明此时PEG链段完全占据表面且链段呈完全向上伸展构象.图9为PS-b-PEG嵌段聚合物刷用不同溶剂处理后的静态水接触角.当聚合物刷用DMF处理后，表面最外层被完全伸展的PEG链段占据，此时接触角为70.6°;当聚合物刷用水处理后，表面最外层绝大部分被PEG链段覆盖，此时水接触角为75.4°;当聚合物刷用甲苯处理后，表面最外层绝大部分被PS链段占据，此时水接触角增加到87.5°.结合以上结果，可以推测PS-b-PEG嵌段刷在用选择性溶剂处理时，发生了明显的表面重排行为(Scheme 3).Fig.8 XPS spectra(emission angle is 30°)of the PS-b-PEG brushes after being treated with water(a)，toluene(b)and DMF(c)Fig.9 Water contact angles of PS-b-PEG brushes after being treated with DMF(A)，water(B)and toluene(C)Scheme 3 PS-b-PEG brushes after being treated with toluene(A)，DMF(B)and water(C)综上所述，本文利用ATRP和Click反应相结合制备了PS-b-PEG嵌段共聚物刷，其在不同溶剂气氛下的刺激响应行为不同.参考文献【相关文献】［1］ Milner S.T..Science［J］，1991，251:905—914［2］ Zhao B.，Brittain W.J..Prog.Polym.Sci.［J］，2000，25:677—710［3］ Seo J.H.，Matsuno R.，Konno T.，Takai M.，Ishihara K..Biomaterials［J］，2008，29:1367—1376［4］ Zhou F.，Hu H.Y.，Yu B.，Osborne V.L.，Huck W.T.S.，Liu W.M..Anal.Chem.［J］，2007，79:176—182［5］ Choi 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嵌段共聚物PS-b-PEO及其共混物LB膜形态结构
的研究的开题报告
一、研究背景
嵌段共聚物是由两种不同单体结构组成的高分子材料，并重叠在一起形成一个分子链。
嵌段共聚物具有比常规线性聚合物更多的可变性和控制性，因此拥有更多的应用潜力。
在这方面，嵌段共聚物PS-b-PEO扮演了一个重要的角色，在许多领域中都有广泛应用，例如液晶显示器、抗菌药物等。
由于其与水的亲和性，PS-b-PEO也被广泛应用于LB膜的制备中。
LB膜是由单分子层组成的有序薄膜，研究它的结构和性质对于理解其在许多领域中的应用有着重要的作用。
然而，LB膜有时会出现极微小的形态不规则性，这会影响应用效果。
因此，研究如何制备出均匀、优良的LB膜形态结构具有重要意义。
二、研究内容
本研究的主要目的是制备嵌段共聚物PS-b-PEO及其共混物LB膜，并研究其形态结构和性质。
具体的研究内容如下：
1. 采用自组装技术制备嵌段共聚物PS-b-PEO及其共混物LB膜；
2. 利用表面电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等手段研究PS-b-PEO及其共混物LB膜的形态结构和性质；
3. 研究制备条件对LB膜的形态结构和性质的影响；
4. 结合实验结果，对制备优良的LB膜的形态结构和性质进行探究。
三、研究意义
本研究可以为嵌段共聚物PS-b-PEO及其共混物LB膜的制备方法提供新的思路和方法，同时可以更深入地了解嵌段共聚物在LB膜构造中的
应用，为展现其优异的性能提供基础。
此外，本研究还可以为制备优良的LB膜形态结构和性能提供参考，对于LB膜的应用具有一定的指导意义。
聚苯乙烯水接触角检测标准
目前国内外常用的聚苯乙烯水接触角检测标准有：
1. GB/T 14232-2017《复合材料真空浸透法测定纤维增强复合材料树脂基体体积含量和树脂浸透度试验方法》中的浸润性测定方法。
该标准主要用于复合材料中纤维增强复合材料的浸润性检测，其中聚苯乙烯作为一种常用的树脂基体材料，其浸润性也可以通过该方法进行检测。
2. ASTM D724-14a《Standard Test Method for Surface Wettability of Paper (Angle-of-Contact Method)》。
该标准主要用于纸张表面润湿性的检测，其中包括了水接触角的测定方法。
虽然该标准不是专门针对聚苯乙烯的，但是其中的测定方法可以适用于聚苯乙烯水接触角的测试。
3. ISO 8295-2018《Plastics — Film and sheeting —Determination of wetting tension》中的润湿张力测定方法。
该标准主要用于测定聚合物薄膜和片材的润湿张力，其中也涉及到水接触角的测定方法。
尽管该标准不是针对聚苯乙烯水接触角的具体标准，但可以作为一种常用的方法进行参考。
需要注意的是，具体的测定方法可能会因应用场景不同、测试仪器的差异等因素而有所差异，因此在实际测试过程中，可以参考以上标准并结合实际情况进行相应的调整和优化。
聚合物表面化学结构的精确设计姓名：指导老师：学院：专业：学号：聚合物表面化学结构的精确设计在满足基本的物理机械性能的前提下，聚合物的表面性能越来越受到理论界和工程界的广泛关注。
从理论上讲，聚合物表面的化学组成和微观结构与本体都存在明显的差别，更为重要的是聚合物与外界的作用首先是通过其表面来进行的。
因此，研究聚合物的表面化学与物理结构及其表面行为具有重要意义。
本文主要介绍聚合物表面化学结构精确设计的方法：1、confined photocatalytic oxidation (CPO)法；2、click reaction法；3、photo-graft copolymerization法。
1、confined photocatalytic oxidation（CPO）法羟基是化学领域中最简单的分子结构之一，是许多生物分子最基本的功能基团，如：碳水化合物、氨基酸、磷酸等。
羟基的存在能够使体系拥有与水反应或者相互作用的性质，如：电离、氢键、表面耦合反应等。
而在有机聚合物材料表面引入单层羟基也有着重要意义：羟基除了可以增大聚合物的表面自由能，改善聚合物表面的性能外，还可以和多种化合物反应，如：表面耦合、直接硅烷化、与金属氧化物结合等，从而达到对表面进一步改性和功能化的目的。
人们在将聚合物表面引入羟基方面已经做了很多尝试。
包括：1、等离子体处理。
2、强氧化剂氧化法。
3、过硫酸盐氧化法。
在用等离子体法处理聚合物是，在表面引入羟基的同时，其他的官能团如羰基、烯醇、醚、过氧基等也被引入到了表面上，基材受到等离子体处理的损伤较大；用强氧化剂处理聚合物时，能够在表面引入羟基，但是强氧化剂对基材的损伤比较大而且容易污染环境；传统的过硫酸盐氧化法缺点是聚合物表面引入的基团不纯，除羟基外，还有羰基等官能团。
然而，受限光催化氧化法（confined photocatalytic oxidation）提供了一种潜在的在聚合物表面引入羟基的方法。
丙烯酸酯嵌段共聚物高阻隔丙烯酸酯嵌段共聚物（PS-b-PMMA）是一种由丙烯酸甲酯（PMMA）和苯乙烯（PS）组成的高分子材料，具有高阻隔性能。
高阻隔性能是指该材料能有效地隔绝外界物质的渗透，保持内部环境的稳定性和纯度。
PS-b-PMMA的高阻隔性能来源于其特殊的分子结构。
它由苯乙烯和丙烯酸甲酯两种单体按照一定比例交替嵌段聚合而成，形成了均匀的嵌段结构。
这种嵌段结构使得PS-b-PMMA分子链在形成薄膜时具有可控的层次结构，从而使材料具有优异的阻隔性能。
同时，由于PS-b-PMMA分子链的有序排列，还可以使材料具有一定的光学性能和机械性能。
PS-b-PMMA材料在各种领域都有广泛的应用。
例如，在电子器件方面，PS-b-PMMA可以制备出具有高亮度、高分辨率、高转移率和高收率的光刻胶。
在光学膜领域，PS-b-PMMA可以用于制备高光学质量的多层膜。
在食品包装材料方面，PS-b-PMMA可以用于制备具有高阻隔性能的薄膜，以延长食品的保质期。
除了PS-b-PMMA，还有一些其他的聚合物材料也具有高阻隔性能。
例如，聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是一种常见的高阻隔材料，被广泛应用于食品、药品、电子、航空航天等领域。
此外，还有一些新型的高阻隔材料正在研发中，如聚碳酸酯（PC）、聚酰亚胺（PI）、聚丙烯腈（PAN）等。
总的来说，PS-b-PMMA嵌段共聚物是一种具有优异高阻隔性能的材料，被广泛应用于电子、光学、食品包装等领域。
未来随着科技的进步和材料的不断创新，高阻隔材料的种类和性能将会得到更加广泛的拓展和升级，为各种领域的发展提供更加有效的保障。
TATB与氟聚合物界面张力及粘附功的计算分析与测试舯苷肋，，些¨）ＴＡＴＢ与氟聚合物界面张力及粘附功的计算＋孙杰聂福德张凌（中国工程物理研究院化工材料研究所，四川省锦阳市晓１９００）埔要用ＴＹ一鸵接触角测定仪测定了三氨基三硝基苯（１岫）、氛聚舍轴与标准溶液的接触角，用几何平均法计算其表面张力，并用调和平均方程计算１ｍ与不同氟聚夸物的界面张力厦粘附功。
姑幕表明。
啪与氟聚合物问界面张力及粘附功的天小主要由它们的极性匹配情况决定．极性越匹配，列界面张力越小．粘附功越走，粘接越牢固。
关键词接触角界面张力粘附功Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅ血ｃｉａｌｔｅｎｓｉｏｎ趾ｄａｄｈｅｓｉｖｅｗｏｒｋｆｏｒＴＡ，ＩＢｔｏｎｕｏｍ础邶ｅｒＳｕｎＪｉｅＮｉｅｎｌｄｅ撕峨（Ｉ枷ｔ咖０ｆｏ蚰ｉｃａｌＭ砒硝出，（蛐丑。
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础删舳妇扣ｐｏｌ鲥ｔｙ诂棚把Ｉｌ沁唧ｗｅｌＩＫ日ｗ哪凼ｃｏｍ呲咄ｈ枷ｄｔｅｌ幽＾ｄｌｌｅｓｉｖｅ诚两相物质的粘接是通过界面作用进行的。
粘附物与被粘附物间极性是否匹配、表面张力是否接近，都将影响粘接的牢固程度。
由于粘接时在两相物质问形成一个不同于本体相的界面层，界面层的性质对材料的力学性能有较大影响。
界面张力越大．粘附功越小，则粘接强度低；反之，界面张力小，粘附功大，则粘接强度高。
由于直接测试界面张力及粘附功较麻烦，且不成熟，常用测接触角的方法来计算。
姗是性能优良的单质炸药，但由于其极强的分子内和分子间氢键，使其表面能很低，难于粘接。
两亲性嵌段共聚物paa-b-ps的合成及胶束形态随着人们对物质科学的理解与材料技术的运用的深入，材料或者说物质世界越来越显示出小尺寸、大科学和软物质、硬科学的趋势，同时材料的设计，也越来越显示出二元协同的理念，即看似相矛盾的物质成员，典型的如亲水/亲油，经过一定的化学及物理的设计，体系将协同表现出卓越的性质。
嵌段共聚物正是在这一科学背景下显示出了强大的生命力, 它凭借自身独特的物理化学性质，能自组装形成小到几个纳米、大至数微米、甚至更大尺寸范围内的，可以具有各种各样的丰富的形态结构的材料。
双亲性嵌段共聚物，采用化学键把“矛盾”的亲水段和疏水段系在一起，在适当的溶液中，它们协同作用，表现出丰富的自组装行为。
双亲性嵌段共聚物，类似于小分子表面活性剂、脂质类双亲性分子，在选择性的溶液中能自组装形成特殊结构的缔合体。
这些缔合体可以是结构清晰的球形，棒状和蠕虫状的胶束形态，也可以是带有独特性质的囊泡、管状和层状的双层形态，其尺寸可以从纳米级到微米级甚至更大。
有些缔合体的结构具有生物模拟性，对这些仿生缔合体的详细研究，有助于人类理解生物体的自组装特性，而且，其缔合体特性可用于纳米材料、药物控释体系以及人工组织和软生物物质的构建。
基于嵌段共聚物这样的一个背景，本论文的工作设计合成了两个系列的嵌段共聚物，并实现了其在溶液中多形态发生的可控制备。
具体研究内容摘要如下:1. 采用原子转移自由基聚合(ATRP) 的方法，分别可控合成了结构明确的PS(聚苯乙烯)-b-PAA(聚丙烯酸)双亲性嵌段共聚物，并对其结构、分子量、分子量分布进行了表征。
2. 研究了双亲性嵌段共聚物PS-b-PAA在乙酸乙酯中的自组装，考虑了不同链段比的聚合物和浓度对胶束形貌的影响。
发现随着共聚物浓度的增加，胶束形貌从圆球状到棒状、层状的转变，并初步解释了产生这一现象的原因。
3. 以双亲性嵌段共聚物PS-b-PAA为模板，PEI为还原剂，在加热或超声辅助作用下制备出“悬钩子”状和“草莓”状Ag 纳米胶体。
