蝌蚪形大分子和流星锤形大分子的微相分离行为

【作者】 张添财； 杨颖梓； 邱枫；

【机构】 复旦大学；

【摘要】 纳米粒子具有良好的高性能的电学和力学性能等,而聚合物可形成多种有序的微相结构,可诱导纳米粒子有序排列。将聚合物和纳米粒子通过共价键连接,形成蝌蚪形的和流星锤形的大分子,且聚合物链与纳米粒子化学不相容时,体系的微相分离行为受多种因素影响,包括纳米粒子的尺寸和几何形状,聚合物分子与纳米粒子的化学相互作用,不同组分的体积分数。我们用自洽场理论结合密度泛函理论的方法,研究了蝌蚪形大分子与流星锤形大分子的微相分离行为,并给出相图。这类分子可微相分离形成层状相、柱状相、球状相和Gyroid相,其相结构类型与两嵌段高分子的相同,但是具有更小的相结构周期,且相图极不对称。由于纳米粒子球相区具有较大空隙允许链穿过,流星锤形分子且具有比ABA线型三嵌段分子更好的桥连性质。我们的工作为设计具有10纳米以下尺度的规整结构的材料提供了理论指导。更多还原