聚合物的结构形貌与其物理化学性能研究

纳米纤维和纳米薄膜复合物由于其独特化学物理性质,近年来越来越引起研究者的关注。与其他已知形貌的功能材料相比,纳米纤维拥有多种形态(空心、核壳和多孔结构)并且具有高比表面积、表面官能团易于调控和优良的机械性能等特点,从而广泛的应用在生物医药传送、能量存储和环境方面。尽管目前已经有不少工作已经关注到这三类材料的形貌和结构的差异,但是目前针对不同加工模式制备成的聚合物产品(核壳、空心、多孔纤维和薄膜)之间的结构形貌与其物理化学性能(比如热稳定性和结晶行为)之间的内在关系尚未有相关研究报道。
mame-201600172-01

近期来自华南理工大学彭响方团队和美国田纳西大学Zhanhu Guo (郭占虎)团队的合作课题组报道了一个全面细致的研究基于不同形貌影响材料的物理/化学性质的改变。在这个研究中,相同的前驱体(两种聚合物:聚苯胺和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA和PAN))通过不同的加工模式(单针、双针静电纺丝和旋转涂层方法)分别制备出核壳、空心、多孔纳米纤维和纳米薄膜。研究结果显示,不同的加工制备方法会获得不同的结晶性能。当PMMA加入到PAN基底中的时候,PMMA在PAN的晶体生长过程中扮演成核剂的作用,同时诱导PAN产生不同的晶形。同时,不同形貌和晶型的改变会引起材料的热性能改变。此外,多孔薄膜比其他几类材料具有更低的质量损失、更高的降解温度和玻璃化转变温度。本研究的报道可为这几种产品之间的形貌结构与热性能、结晶行为之间的关系和内在联系提供更好的理解。

相关研究成果发表在Macromolecular Materials and Engineering(DOI: 10.1002/mame.201600172),华南理工大学黄江南博士为第一作者。

Speak Your Mind

*