線性三嵌段共聚物格點薄膜受限下的自組裝

張乾,吳驥,余勝東,王向紅*

(1. 溫州大學(xué) 數(shù)理與電子信息工程學(xué)院, 浙江 溫州 325035； 2. 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 浙江 溫州 325035)

不同環(huán)境受限下的嵌段共聚物能自組裝成形態(tài)豐富的納米結(jié)構(gòu)，在納米光刻、藥物運輸、高密度磁數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)等新興領(lǐng)域，因具有潛在的應(yīng)用價值而廣受關(guān)注[1-3]. 在過去的20年中，已有大量研究聚焦于嵌段共聚物自組裝理論，通過調(diào)整聚合物嵌段比例和鏈段間的相互作用強度，在模擬中發(fā)現(xiàn)了眾多A、B二嵌段共聚物的有序周期性結(jié)構(gòu)，如層狀、柱狀、體心立方以及復(fù)雜的雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)[4-5]等，并在實驗中得到了驗證. 同時，A、B、C三嵌段共聚物本體下的結(jié)構(gòu)和相圖也得到了深入研究[6-7]. 為了賦予材料更多特殊的實用性能，研究者著手尋找聚合物的新穎結(jié)構(gòu).

聚合物的有序結(jié)構(gòu)不僅與聚合物的參數(shù)有關(guān)，還與聚合物所處的外部環(huán)境，如空間幾何受限、外加電場、剪切場[8-12]等有關(guān). 高分子在受限條件下，體系熵和能量在空間幾何體的約束和表面相互作用下重新達到平衡.因此，可通過調(diào)整幾何特征獲得新的微結(jié)構(gòu). A、B線性二嵌段共聚物是一種最簡單的結(jié)構(gòu)，對空間受限下A、B二嵌段共聚物的相行為研究已很多，如文獻[13]從理論和實驗角度分析了熱力學(xué)邊界條件下不同于本體情況的相行為. A、B、C三嵌段共聚物有較大的參數(shù)空間和更豐富的分子構(gòu)型，因此，研究其不同受限幾何結(jié)構(gòu)中的自組裝過程非常有意義. 大量實驗和模擬均發(fā)現(xiàn)了其與眾……