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空间位阻对氢键构筑的嵌段共聚物微相分离结构的影响
1
作者 陈凯锋 刘赟 +2 位作者 沈志豪 范星河 原小涛 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1681-1696,共16页
基于氢键构筑的嵌段共聚物已有广泛的研究,但关于空间位阻对这类体系微相分离结构影响的相关报道仍较少.通过选用分子量和体积分数相近的聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)和聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)(PS-b-P2VP)2种含吡啶基... 基于氢键构筑的嵌段共聚物已有广泛的研究,但关于空间位阻对这类体系微相分离结构影响的相关报道仍较少.通过选用分子量和体积分数相近的聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)和聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)(PS-b-P2VP)2种含吡啶基团的嵌段共聚物,与合成的羧酸小分子Ben通过氢键构筑超分子型嵌段共聚物PS-b-P4VP(Ben)x和PS-b-P2VP(Ben)x,其中x为氢键给体Ben与氢键受体P4VP或P2VP的摩尔比.通过对复合比例x的调控,有效地控制了氢键复合物的微相分离结构.首先利用傅里叶红外光谱(FTIR)对复合物进行表征,确认了氢键的形成.随后利用示差扫描量热(DSC)和广角X射线散射(WAXS)技术研究了氢键复合物的相行为,发现超分子链段的玻璃化温度基本上随复合比例的增大而降低,而超分子链段P4VP(Ben)x和P2VP(Ben)x均没有液晶性.最后利用小角X射线散射(SAXS)技术对2种氢键复合物的微相分离结构进行探究,并通过绘制相图总结氢键所在位置不用导致的位阻差异对氢键复合物自组装结构的影响.这一工作为有效调控超分子型嵌段共聚物的微相分离结构提供了参考. 展开更多
关键词 氢键 甲壳型聚合物 嵌段共聚物 空间位阻 微相分离
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氢键构筑的甲壳型液晶高分子的设计合成和自组装
2
作者 刘赟 杨世楚 +2 位作者 沈志豪 范星河 周其凤 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1555-1567,共13页
通过引入氢键的方法,以聚(4-乙烯基吡啶)(P4VP)为氢键受体、含羧基的小分子为氢键给体,构筑了一类新结构的超分子甲壳型液晶高分子(MJLCP).利用傅里叶红外光谱(FTIR)、广角X射线散射等表征手段证明了氢键的形成,并系统研究了小分子的化... 通过引入氢键的方法,以聚(4-乙烯基吡啶)(P4VP)为氢键受体、含羧基的小分子为氢键给体,构筑了一类新结构的超分子甲壳型液晶高分子(MJLCP).利用傅里叶红外光谱(FTIR)、广角X射线散射等表征手段证明了氢键的形成,并系统研究了小分子的化学结构对超分子型MJLCPs液晶相行为的影响.结果表明,由于结构中只含1个(8MP)和3个苯环(4TP、6TP)且烷基尾链较短的氢键给体小分子在与P4VP复合时的“甲壳”效应较弱,P4VP(4TP)_(x)、P4VP(6TP)_(x)和P4VP(8MP)_(x)3类复合物在复合比例_(x)=1.0时仍处于无序状态.而尺寸更大的小分子氢键复合物P4VP(8TP)_(x)、P4VP(10TP)_(x)、P4VP(12MP)_(x)和P4VP(16MP)_(x)则随着复合比例的增加可以出现从无定形态向近晶(Sm)相结构的转变,并且随着烷基尾链长度和小分子刚性的增加,出现液晶相的最低复合比例逐渐减小.对于P4VP(12TP)_(x)这类氢键给体分子刚性较强且具有长烷基尾链的复合物,P4VP链在更高的复合比例下,为了容纳更多的小分子,还发生了从Sm相到六方柱状(Colh)相的结构转变.然而,氢键给体分子过大会阻碍氢键的形成,P4VP(8PP)_(x)在复合比例很低时出现了宏观相分离现象.氢键的引入大大简化了MJLCPs的构筑方法,通过对小分子化学结构和复合比例的控制可以实现对液晶相结构的灵活调控,为具有复杂结构的MJLCPs的分子设计提供了新的思路. 展开更多
关键词 甲壳型液晶高分子 氢键 超分子液晶 自组装
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