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本文合成了一系列苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯无规共聚物、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段共聚物(A-B嵌段聚合物)、聚苯乙烯-聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯无规共聚物)复合嵌段聚合物(A-C嵌段聚合物),用它们作为增容剂对PS/PMMA共混体系进行增容,初步考察了增容剂结构对相形态的影响。根据文献合成了苯甲酸2-腈基异丙基二硫代酯(2-Cyanoprop-2-yl Dithiobenzoate,CPDB)和1-苯乙基二硫代苯乙酸酯(1-Phenylethyl Phenyldithioacetate,PEPDTA)两种RAFT试剂。将PEPDTA用于合成无规共聚物和复合嵌段聚合物,选择CPDB用于合成纯嵌段聚合物。复合嵌段聚合物PS-b-P(St-r-MMA)通过RAFT活性自由基聚合两步法得到。首先合成无规段P(St-r-MMA),当第一步反应完成了以后,以缓慢的滴加速度加入St,通过此方法合成得到了复合嵌段聚合物。为了得到纯嵌段聚合物PS-b-PMMA,先进行了MMA均聚,在均聚完成了以后,用甲醇把MMA均聚物沉淀出来作为大分子RAFT试剂溶解到St中,再引发聚合,得到纯嵌段聚合物。将PS/PMMA/共聚物在180℃下熔融共混,观察其相形态。发现:(1)在PS/PMMA=3/7的体系中,与空白实验相比,复合嵌段聚合物,无规共聚物,都可以减小分散相的尺寸或者改变分散相的形态,在退火(200℃,70 min)过后,尺寸也比空白样品退火后小。复合嵌段聚合物和无规共聚物都有增容作用。但当复合嵌段用量为20wt%时,复合嵌段聚合物表现出独特的性能:复合体系的体系相形态发生了极大地改变,得到的是纳米层状结构,退火后形成一种双连续相的结构。可见,该聚合物的增容效果随着加入的量地增多,增容效果不断改善。而在同样的体系中加入了同摩尔数的无规聚合物(8wt%),分散相形态以细长条形为主,无规共聚物的加入极大地降低了分散相的表面能,所以分散相不容易成为球形,但其降低幅度不如嵌段聚合物,因此其没能形成层状结构。该体系聚并速率很快,分散相粒子尺寸在退火后长得很大,比对应的空白样品还要大。退火后,观察到无规共聚物可以在分散相外形成一个包裹层。(1)在PS/PMMA=7/3的体系中,在用量较少时(3wt%),无规聚合物,A-C复合嵌段聚合物,A-B嵌段聚合物对初始分散相的尺寸影响不大,但退火后则都比空白实验小。当加入20%的A-C复合嵌段聚合物,发现分散相的尺寸变得非常小,绝大多数的粒子的尺寸都小于100nm,并且整个体系中粒径分布很均匀,没有特别大的粒子,退火后的尺寸为亚微米,也比空白实验小得多。(1)研究结果表明:由于A-C复合嵌段聚合物可以快速地扩散到新生界面,降低界面张力,因此当提高增容剂的用量后,可以大幅度地降低分散相的大小。与传统的A-B嵌段聚合物和无规共聚合物相比,表现出独特的增容特性。我们还通过溶液共混的方式,研究了相相容剂对薄膜中的共混形态的影响。发现:系列的A-C嵌段聚合物增容PS/PMMA=3/7的体系在没有退火前形成双连续结构,不同于无规共聚物的海岛结构。在退火后,无规共聚物增容的聚合物体系发生聚并,A-C嵌段则没有观察到这个现象。A-C型增容剂的含量对形态会有影响,当含量大于10%以后,退火后和退火前形态没有大的变化,均形成双连续相的稳定结构。本论文主要创新点:提出将一段为均聚物,一段为无规共聚物的A-C复合嵌段聚合物作为相相容剂的设想,并通过RAFT聚合合成了A-C复合嵌段聚合物。发现这类增容剂与传统的A-B型嵌段聚合物、无规共聚物相比较,有独特的增容特性:该类嵌段聚合物的增容效果会随着用量的增多而不断改善,并由此大幅度降低分散相的特征尺寸。在薄膜共混体系中,我们发现:加入A-C复合嵌段聚合物量时,最开始形成双连续相,退火后不发生聚并,分散相的尺寸反而减小。当加入的A-C嵌段聚合物增容剂量多了以后,发现形成的双连续相很稳定,并且在退火过程中形态保持不变。而无规共聚物作为增容剂开始形成海岛结构,退火聚并。报道显示,嵌段聚合物作为增容剂在退火过程中也会发生聚并。本文的研究为制备纳米结构聚合物共混物开辟了一条新的方向。