Based on the metal-organic frameworks (MOFs) nanoparticles with the tunable shape and size and unique amphiphilic features, we first propose a new method in this project for regulating and stabilizing the phase structure of immiscible polymer blends by MOFs nanoparticles. Specific content includes: Synthesis of MOFs nanoparticles with controlled size and shape by conventional solution method; Investigate intensively the compatibilization effect of MOFs nanoparticles in immiscible polymer blends, and reveal the influence of particle size, shape, wettability and concentration and blending procedure and other factors on the localization of nanoparticles and the compatibilization in the blends, and clarify the compatibilization mechanisms of MOFs nanoparticles in polymer blends; Study systematically and elucidate the effect of structure characteristics (such as particle shape, size, wettability) of the MOFs nanoparticles on the phase structure formation and evolution in the blends under steady-state shear, and establish the feature association between the phase structure and dynamic rheological properties, and reveal the mechanisms of the transition of phase structure induced by nanoparticles. The project aims at developing a new method for regulating the phase structure of immiscible polymer blends, and providing reliable guidance and new ideas for tailoring the properties and structures of polymer materials.
鉴于金属有机骨架(MOFs)纳米粒子具有可控的尺寸与形状、独特的表面双亲性等特点,本项目率先提出利用MOFs纳米粒子来调控与稳定不相容高分子共混物的相结构。具体研究内容如下:拟采用常规溶液法制备尺寸与形状可控的MOFs纳米粒子;采用流变与多种显微技术相结合的手段,深入研究MOFs纳米粒子对不相容高分子共混物的增容作用,揭示粒子的形状、尺寸、润湿性、浓度与制样方式等因素对粒子的分布及增容效果的影响规律,阐明此类粒子的增容机理;系统研究并阐明稳态剪切下MOFs纳米粒子结构特性(如粒子形状、尺寸、润湿性)对共混物相结构的形成及演化的影响规律,建立相结构与动态流变性质的特征关联,阐明粒子诱导相结构的转变机理。本项目旨在探讨并发展一种新的、有效的调控高分子共混物相结构的方法,为高分子复合材料在加工过程中形态结构调控和性能优化提供科学依据和新的思路。
基于金属有机骨架(MOFs)纳米粒子具有可控的尺寸与形状、独特的表面双亲性等特点,本项目提出利用MOFs纳米粒子来调控不相容聚合物共混物的相结构与性能。本项目采用水热法合成了方形HKUST-1、片状Gd-MOF等MOFs纳米粒子。制备并系统研究了聚乙烯醇/HKUST-1、聚乙烯醇/Gd-MOF、聚乙烯醇/淀粉/HKUST-1、聚乙烯醇/淀粉/Gd-MOF、海藻酸钠/淀粉/HKUST-1等聚合物纳米复合材料,分析并阐明方形HKUST-1、片状Gd-MOF等MOFs纳米粒子的增容规律及增容机理,对上述MOFs/聚合物纳米复合体系的研究发现,HKUST-1、Gd-MOF等MOFs纳米粒子的加入对聚合物的相结构与性能有较大的影响,能显著地提高聚合物纳米复合材料的力学性能、热稳定性、抗紫外性能等,进一步分析并揭示了增强机理、热稳定机理和抗紫外机理等基础科学问题。以上研究探讨并发展了一种新的、有效的调控聚合物共混物相结构和性能的方法,为聚合物纳米复合材料在加工过程中形态结构调控和性能优化提供科学依据和新的思路。
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数据更新时间:2023-05-31
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