拥塞理论与高分子力反应器

文中简介了凝聚态物理中新兴的拥塞理论,并讨论了其在高分子体系中的作用。在拥塞体系中,影响拥塞-去拥塞转变的3个变量,分别为温度、施加的应力和体系的堆积密度。无定形高分子链在剪切作用下的低温流动可看作是去拥塞转变的一种形式。高分子在剪切作用下的低温流动现象为理解徐僖先生创建的"磨盘研磨力反应器"作用原理提供了新的思路和途径。

纳米成型技术中的锚栓效应

纳米成型技术(NMT)是一种将聚合物直接注射于预先经纳米化处理的金属表面,使2种材料牢固结合的新技术。使用NMT制备的聚合物/金属一体化制品质量轻、界面强度高、结构稳定性好,近年来被广泛应用于智能手机、便携式电子器件等领域。文中系统介绍了NMT中金属表面纳米化处理方法、可用于NMT的金属和聚合物材料的种类及特点,以及注射成型加工中各项工艺参数的选择。结合受限态聚合物的研究成果,重点阐述了造成NMT制品高界面结合强度的锚栓效应的形成机理及失效机制。从NMT原理出发,在总结现有纳米成型技术相关成果的基础上,预测了NMT技术的未来发展趋势。

AIE荧光聚合物RAFT可控合成与表征及光物理性质研究

聚集诱导发光(AIE)分子是与传统的聚集态荧光淬灭染料分子具有截然相反的光物理性质的新型有机发光材料,可广泛应用于化学/生物传感、生物探针与成像、诊疗一体化和光电子器件等诸多领域中。本论文通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方法,可控合成了侧链型四苯乙烯TPE聚丙烯酸酯AIE聚合物。通过实验条件的优化与探索,尤其采用半衰期较短、活性更高的偶氮二异庚腈(ABVN)取代常规的偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂,将原来超过12 h的过夜反应前沿科研实验,改造为较短的3–5 h聚合反应时间内即可达到中等收率和较好的聚合物产品质量,使其成为一个适合本科教学环境的新创实验。本实验融合了无水无氧操作技术、柱层析分离纯化、RAFT可控聚合和GPC分子表征技术、FTIR、NMR、UV-Vis、荧光光谱等多种现代实验技术和表征方法,考查了所合成四苯乙烯TPE侧基的AIE聚合物的光物理性质,测定其溶液中的相对荧光量子产率达17%。

含侧链盘状苯并菲和棒状偶氮苯的二嵌段液晶共聚物的可控合成及其光物理性质

分别通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合和原子转移自由基聚合(ATRP)结合叠氮-端炔基大分子点击反应,制备了一系列不同聚合度和不同嵌段比例的基于侧链苯并菲TP盘状液晶基元和偶氮苯Azo棒状液晶基元的盘棒杂化二嵌段共聚物。采用核磁共振氢谱(1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热分析(DSC)和正交偏光分析(POM)对盘棒杂化二嵌段共聚物的组成结构、相对分子质量和液晶相行为进行了表征。偶氮苯嵌段较短的共聚物P(TP_(6))_(40)-b-P(Azo)_(10),主要表现出占优势嵌段TP盘状液晶聚合物的热转变温度与相行为。而偶氮苯嵌段较长的共聚物P(TP_(6))_(10)-b-P(Azo)_(40)和P(TP_(6))_(40)-b-P(Azo)_(40)则更多体现出类似Azo棒状侧链液晶聚合物的相行为和光响应特性。小角/广角X射线散射(SAXS/WAXS)分析证实了Azo嵌段较长的嵌段共聚物薄膜尤其经退火处理后呈现层状结构,倾向于平行基底取向排布的苯并菲诱导偶氮苯平躺沿着平行基底方向排列而显著减少了光吸收,经紫外及可见光的辐照后光吸收显著增大,其中盘状嵌段较长的P(TP_(6))_(40)-b-P(Azo)_(40)对比响应增幅尤其明显。这种盘棒杂化二嵌段共聚物薄膜所表现出的特殊光物理性质及其快速光响应-回复特性,加深了对其相互作用的理解,可望为设计合成新的光响应材料提供参考依据。

无机纳米填料改性聚氨酯研究及其应用进展

无机纳米填料改性可改善聚氨酯材料的机械力学性能和耐水、耐热、选择透气性等以及引入抗菌、电磁屏蔽、形状记忆等一些功能特性,近年来,纳米无机填料改性聚氨酯成为聚氨酯改性研究的前沿热点之一。本文综述了聚氨酯纳米复合材料的最新研究进展,在扼要介绍无机纳米填料改性聚氨酯的主要制备方法基础上,着重总结了通过无机纳米填料引入功能特性并应用于多功能涂料、合成革、生物医用材料及形状记忆材料等方面的研究进展,并展望了纳米无机填料改性聚氨酯的一些主要研究方向。