PDMS-b-PMVBP嵌段共聚物的合成与相结构研究

摘要

甲壳型液晶高分子是由体积较大的侧基以腰接形式经由一个非常短的间隔基或没有间隔基直接以碳碳单键横挂于主链,由于主链周围高密度刚性侧基的体积排阻效应迫使主链呈现伸直构象,进而形成液晶相.甲壳型液晶高分子从化学结构上来说更接近侧链型液晶高分子,但其物理性质却与侧链型液晶高分子有很大的不同,由于大体积侧基的空间排阻而使主链伸直,更接近于主链型液晶高分子刚性强的特点. 文中将甲壳型液晶高分子聚(4'-甲氧基-2-乙烯基联苯-4-甲醚)(poly[4'-(methoxy)2-vinylbiphenyl-4-methyl ether], PMVBP)作为刚性段和聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为柔性段构筑的嵌段共聚物，由于其Flory-Huggins参数(χ)很大，约为PDMS-b-PS的2.5倍，所以相分离能力很强，即使聚合度较小，也能够发生微相分离。通过控制嵌段共聚物的聚合度，以PDMS为连续相，PMVBP为分散相，可以形成近10 nm尺度的六方柱状结构，将其制成薄膜后通过刻蚀，可以将其应用到量子点制备、磁性储存介质等方面。在这一工作中，合成的嵌段共聚物结构PDMS-b-PMVBP，它是由端基为Tempo(2,2,6,6-四甲基呱啶-氮-氧化物)的大分子引发剂PDMS-Tempo(聚合度DP=120)和单体MVBP (4'-甲氧基-2-乙烯基联苯-4-甲醚)通过氮氧自由基调控聚合得到。样品PDMS 120-b-PMVBP16在200℃下退火后，形成了有序的六方柱状结构。