含具有非寻常液晶相行为的甲壳型液晶高分子的嵌段共聚物的自组装:热可逆有序-有序结构转变

摘要

本研究合成了一系列含具有非寻常液晶相行为的甲壳型液晶高分子的嵌段共聚物—聚二甲基硅氧烷与聚-2,5-双(对丁氧基苯甲酰)氧苯乙烯嵌段共聚物(PDMS-b-PBPCS).通过小角X射线散射(SAXS)和透射电子显微镜实验研究了该系列嵌段共聚物的本体自组装结构及其自组装结构随温度变化的改变.对于该系列含PDMS体积分数(fPDMS)在24％到11％之间的嵌段共聚物,在160℃退火48 h之后,都自组装形成体心立方结构(BCC).含较小分子量PBPCS链段(PBPCS链段不能形成液晶相)的嵌段共聚物(fPDMS为24％和18％)是简单的柔-柔嵌段共聚物,在变温SAXS实验过程中一直保持BCC结构.含较大分子量PBPCS链段(PBPCS链段能在较高温度下形成液晶相)的嵌段共聚物(fPDMS为14％和11％)随着温度的变化则在柔柔嵌段共聚物和刚柔嵌段共聚物之间可逆地转变,同时微相分离结构发生了可逆的有序-有序结构转变.在升温和降温过程中,含fPDMS为11％的PDMS-b-PBPCS的自组装结构在BCC和六方柱状结构(HEX)之间可逆地转变.