【硕士论文】三嵌段共聚物与均聚物共混的微相分离研究.pdf

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1、摘要中国科学技术大学硕L学位论文寇人治摘要嵌段芪聚物是一类非常引人注目的高分子材料，它是我们所熟知的软物质大家庭的成员之一。它一般由两条或多条高分子链段经共价键相连而成，由于链段之间的不相容性，在本体和溶液体系中，将产生大量的微观有序结构。而这些微相结构可以应用于热塑橡胶、添加剂、和泡沫等材料的研究。同时，嵌段共聚物对于研究药物输运和光子晶体等高等材料也有着巨大的潜力。由于问题本身的复杂性以及实验的客观限制，人们也试图通过计算机模拟的方法来研究这些问题。计算机模拟不仅突破了实验和理论的限制，而且可以为研究者提供

2、更多有价值的信息。为了适应工业需求，科学家致力于发展新材料，而由嵌段共聚物自组装形成的聚合物纳米材料在设计纳米器件、光子晶体等方面表现出良好的静景。通常，人们都寻求于合成结构更复杂的嵌段共聚物，比如复杂的化学结构或者构建复杂的单体共聚物链，一个共聚物链结构更加复杂的材料确实有可能组装出更新颖的微观结构，但是合成这些复杂嵌段共聚物需要更高的技能，花费更多的精力，以及耗费更多的资金。我们注意到自二十世纪八十年代末开始出现的塑料合金，由于其良好的性能已经广泛地应用于许多工业方面，这种塑料合金就是简单的将两种聚合物共混

3、得到的，基于这一思想的启发，我们研究了均聚物和共聚物经共混的微相结构，并期望在这些共混体系中能够发现一些新颖的微相结构，如果这种方法被证明是有效的，那么就应该能容易的迎合工业应用的需求。我们至要做了三嵌段共聚物与均聚物共混的工作，这包括星型三嵌段共聚物与均聚物的共混和线型三嵌段共聚物与均聚物的共混。首先我们都研究了三嵌段共聚物本体的相图。随后我们研究了共混不同键长不同配比的均聚物的情况。我们的工作为寻找新颖微相结构的进程给出了一定的启发，即通过简单的物理方法而非化学上增加高分子链的复杂程度的方法，这一研究也为人

4、们在实验中搜寻新颖的微相结构提供了理论上的指导。关键词：计算机模拟，自恰平均场理论，高分子合金，嵌段共聚物，共混，自组装。ABSTRACT中囝羊}学技术人学埘I+学位论文寇人治ABSTRACTTofulfilltheindustry’Srequirement．scientistsendeavortofindsimpleandefficientapproachesformanufacturingnovelmaterials．Polymericnanomaterials，usuallymanufacturedvia

5、self-assemblyofblockcopolymers，arecurrentlyproventohavepotentialinthedesignofnanodevices．suchasapplicationsphotoniccrystal．Usually,mostattemptsfocusonsynthesizingmorecomplexblockcopolymers，i．e．，complexchemicalstructuresofmonomersorthearchitectureofblockcopol

6、ymerchain．OneexpectsthattheblockcopolymerchainshavingsuchcomplicatedstructurescouldalsobeaSsembledintomaterialshavingnovelmicrostructures．However,synthesizingthosecomplexblockcopolymerswillneedhighskills，moreefforts，andlargefundstosuppoa．Currently,wenoticedt

7、hatinthelate1980s，plasticalloys，whichweremadebYsimplyblendingtwokindsofpolymers，hadbeen嘶delyappliedtomanyindustrialaspectsbecauseoftheirsuperproperties．Inspiredbythisidea,thepresentstudyistoinvestigatethemicrostructuresassembledviathemixtureofblockcopolymers

8、andhomopolymers．Wearewillingtoobservewhethersomenovelstructurescanbefoundinthesemixtures．ffthismethodprovestobepromising，itshouldbereadilyaccomplishedindustriallyMulficomponentpolymericmaterials