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树枝状聚醚和树枝状聚酯共混物相容性的研究 --探索球形大分子对相容性的影响 张希文，段学欣，袁飞， 杨淼， 王维＊ (南开大学高分子化学研究所 天津卫津路94号300071 weiwang@nankai.edu.cn) Britt Minch, Gerhard Wegner Max-Planck-Institute for Polymer Research, Ackermannweg 10, Postfach 3148, D-55128, Mainz, Germany 关键词：树枝状聚合物共混 相容性 分子形状 树枝状大分子具有规整支化和近似于球形结构，因而能够紧密地堆积，分子 间不易发生链缠结。在表面功能化后，球形分子的表面能够含有特定的大量的活 性官能团。自从其成功合成至今，一直是研究的热门课题。聚合物共混物相容性 研究也是近代高分子科学中重要领域之一。研究的中心集中于与相容性相关的形 态结构和性能的等问题上。通过增强基团间的相互作用、添加相容剂、形成聚合 [1] 物互穿网络及化学交联等方法能够增加相容性。Kim 等人 首先考虑到分子构造的 影响，研究了树枝状聚苯撑/ 聚苯乙烯共混体系。此后的某些研究也集中的探索树 枝状大分子球形结构对线型大分子性能的影响[2,3] 。本文将报道我们研究树枝状聚 醚（PMPA ）和树枝状聚酯（PBE ）共混物相容性的结果，目的在于探索大分子形 状变化对相容性的影响。 本工作首先按照Hawker 等[4] [5] 和Ihre 等 的合成方法合成了从第二到第四代树 枝状PMPA 和树枝状PBE 。Scheme1 所示为G4-PMPA 和树枝状G4-PBE 的分子结 构。应该注意的是两种树枝状的核是相同的1,1,1-三(4-羟苯基) 乙烷。在CH2Cl2 中 将它们均匀的混合。在60°C 下真空状态脱去溶剂后，采用DSC 测定共混物的玻 璃化温度（Tg ），从而探索相容性。结果如Figures 1 到3 所示。 Fig.1 的DSC 的曲线可以看出G2-PMPA 和G2-PBE 共混物只有一个T ，说明 g 它们是相容的。随着PBE 重量分数的增加，体系T 逐渐升高，呈反S 形。可是， g G3 和G4 的共混物表明了两个接近G3 和G4 大分子的Tg （Fig.2 和Fig.3 ），说明 共混体系的相容性已经变差，分离为PMPA 富集的微区和PBE 富集的微区。PMPA 和PBE 共混物相容性可能受下面四个因素的影响：1、PMPA 和PBE 之间的相互 作用力；2 、核分子的作用；3、分子量；4 、分子的形状。形成相容的G2-PMPA 和G2-PBE 共混物是因为的相对低的分子量，核分子的作用占的比重较大，以及更 重要的一点因素是分子没有完全成为球的形状。随着代数的增大到3 和4 ，核分子 起的作用逐渐减小，分子逐渐成为球状。在这样的情况下，即使PMPA 和PBE 之 间可能有一定的亲和力，球形分子的特性使得内部的PMPA 和PBE 被遮盖，无法 相互作用，从而导致了G3 和G4 PMPA 和PBE 的Tg 的变化较小。体系可能呈现 出下列特征：两种球状大分子的壳是相容或部分相容的，但内部的分子被壳屏蔽， 表现为一种表观上的“不相容”。进一步的探索正在进行中。 参考文献 [1] Kim Y H, et al. Macromolecules, 1992, 25 (21): 5561. [2] Massa D J, et al. Macromolecules, 1995, 28(9): 3214 [3] Nunez, C.m. et al. Macromolecules. 2000, 33(5) : 1720 [4] Hawker, C. J.; Frechet, J. M.