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本论文以聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段共聚物为研究对象,系统的研究了嵌段共聚物体系在选择性溶剂中的自组织过程。
研究了不同组成的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物薄膜在选择性溶剂丙酮环境下的微相分离和微相转变过程。对聚苯乙烯为高组分的非对称两嵌段和对称性的两嵌段聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯说,观察到了从准六方堆积的球状相到简单的柱状相的有序-有序转变;对聚苯乙烯为少组分的非对称两嵌段聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯来说,没有从球状相到柱状相的转变,但在一定条件下会发生更为特殊的有序-有序转变,如从正常的球状相到反转的胶束结构、双金属点阵的相转变。
对聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物共混体系的研究表明,在选择性溶剂丙酮的作用下,体系表现了很强的涨落效应,体系的微相结构主要由链密度的涨落决定。在特定的共混组成下,涨落效应导致了一些特殊的微相结构的生成,如反转的胶束结构、含多个界面的面圈状胶束。这些结构的形成是通过改变聚合物链的堆积方式实现的。因此密度的涨落现象可用来调控嵌段共聚物的相结构,对于生成新的相形态具有一定的现实意义。
将选择性溶剂处理的方法延伸到有机/无机纳米杂化体系,一步法得到了嵌于嵌段共聚物薄膜的金纳米粒子阵列。可以确信,该方法在纳米技术中将有良好的应用前景。