グラフト共重合体のミクロ相分離構造と界面

接枝共聚物的微相分离结构与界面

基本信息

批准号：
05650922
负责人：
松下裕秀
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

グラフト共重合体は、その分岐点で異種高分子鎖が1:2に分岐しているため、ミクロ相分離界面ではそれらが非対称に配列されることが最大の特徴である。この特徴が表わす性質を明らかにするため、報告者はグラフト共重合体のうち最も単純なモデルとして一点よりA鎖1本とB鎖2本が分岐したABB型の星型共重合体を取り上げ、前年度に科学研究費一般研究(C)の援助を受けてその合成方法を確立した。本年度は、その手法を用いて試料を調製し、そのミクロ相分離構造を調べてブロック共重合体と比較した。共重合体の構成成分は、ポリスチレン(S)とポリ(2-ビニルピリジン)(P)である。アニオン重合を基本とした合成、精製を繰り返すことにより、分子構造の明確なSPP型グラフト共重合体をSとPの比率を変えて調製した。Sの体積分率は0.24から0.58までの4種類である。これらの試料のフィルムを溶媒キャスト法により作成し、熱処理後そのミクロ相分離構造を透過型電子顕微鏡写真撮影とX線小角散乱実験により詳しく観察した。モルフォロジー観察の結果、スチレンの体積分率が0.24、0.34の場合にはSのシリンダーがPのマトリックス中に六方状に配列されたシリンダー構造が、0.40、0.58の場合には交互ラメラ構造が見られた。これらの結果をブロック共重合体と比較すると、I)シリンダー構造からラメラ構造に転移する組成比をスチレンの体積分率で表わすとグラフト共重合体の方が大きい、II)ラメラ構造の繰り返し周期はグラフト共重合体の方が小さい、ことが明らかとなった。

在接枝共聚物中，不同的聚合物链在支化点处以1:2的比例支化，因此最显着的特征是它们在微相分离界面处不对称排列。为了阐明这一特征所表达的性能，演讲者采用了ABB型星形共聚物，其中一条A链和两条B链从一个点分支，作为接枝共聚物的最简单模型。我们在科学研究补助金（C）的支持下建立了合成方法。今年，我们用这种方法制备了样品，研究了其微相分离结构，并将其与嵌段共聚物进行了比较。该共聚物的组分是聚苯乙烯(S)和聚(2-乙烯基吡啶)(P)。通过基于阴离子聚合的重复合成和纯化，通过改变S和P的比例，制备了具有明确分子结构的SPP型接枝共聚物。 S的体积分数有四种类型，范围为0.24至0.58。这些样品的薄膜通过溶剂浇铸制备，热处理后，使用透射电子显微照片和小角X射线散射实验详细观察其微相分离结构。形貌观察的结果是，当苯乙烯的体积分数为0.24和0.34时，观察到S圆柱在P矩阵中呈六边形排列的圆柱结构，而当苯乙烯的体积分数为0.40和0.58时，观察到S圆柱以六边形排列的圆柱结构。观察到交替层状结构。将这些结果与嵌段共聚物进行比较，我们发现：I)接枝共聚物中圆柱结构从层状结构转变为层状结构的组成比（以苯乙烯的体积分数表示）更大；可知接枝共聚物的层状结构的重复周期变小。