边缘结构材料对透明件疲劳寿命的影响及优化 被引量：3

1

作者 赵景云 颜悦 +1 位作者 厉蕾 张洪峰 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期347-351,共5页

本文通过对某飞机侧风挡有机层合玻璃透明件进行增压载荷下低周疲劳试验,发现其边缘连接孔周围出现变形甚至破裂的现象。基于ABAQUS软件中隐式计算的方法对该侧风挡进行了增压载荷加载的仿真分析。建立了解析刚体模拟透明件和机身骨架... 本文通过对某飞机侧风挡有机层合玻璃透明件进行增压载荷下低周疲劳试验,发现其边缘连接孔周围出现变形甚至破裂的现象。基于ABAQUS软件中隐式计算的方法对该侧风挡进行了增压载荷加载的仿真分析。建立了解析刚体模拟透明件和机身骨架之间的螺栓连接结构。计算结果中透明件的应力分布与疲劳试验中透明件边缘的破坏规律一致。选择涤纶钢作为透明件边缘的加强材料,对新结构的透明件进行了相同的低周疲劳试验。试验结果未发现其边缘孔位置出现变形及破坏,同时仿真结果显示层合透明件的最高应力水平下降了50.5%。通过仿真分析发现随着边缘粘接材料弹性模量的增加,透明件的最大等效应力降低,但变化率减小。本文结论对透明件边缘粘接材料的选择及结构的优化具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 有机玻璃 边缘连接 低周疲劳 透明件 有限元方法

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耐高温无色透明聚酰亚胺/SiO_2纳米复合薄膜的合成及性能研究 被引量：3

2

作者 杨木泉 张洪峰 +1 位作者 厉蕾 颜悦 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2017年第10期1-5,9,共6页

通过采用硅烷偶联剂连接于独特设计的PI高分子主链,再原位接枝SiO_2纳米粒子的方法,制备了一种耐高温光学透明的半芳香型聚酰亚胺(PI)/SiO_2复合薄膜。结果表明:该PI/SiO_2复合薄膜中的SiO_2在较高的含量下仍能保持良好的分散性。经410... 通过采用硅烷偶联剂连接于独特设计的PI高分子主链,再原位接枝SiO_2纳米粒子的方法,制备了一种耐高温光学透明的半芳香型聚酰亚胺(PI)/SiO_2复合薄膜。结果表明:该PI/SiO_2复合薄膜中的SiO_2在较高的含量下仍能保持良好的分散性。经410℃退火后,PI/SiO_2复合薄膜仍能保持优良的光学性能和热稳定性,其热分解温度(Td)(0.1%失重)高于420℃,玻璃化转变温度(Tg)高于350℃,热膨胀系数与无机玻璃相当。 展开更多

关键词 耐高温 透明材料 聚酰亚胺 纳米复合材料 低热膨胀系数

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大型复杂曲面透明件非接触在线测量与建模方法 被引量：4

3

作者 刘其广 徐飞飞 +1 位作者 赵吉斌 吕杰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第11期1728-1732,共5页

实现了一种对大型复杂曲面透明件的非接触在线测量和建模方法,该方法能够适应航空座舱透明件刚度低、表面易划伤的结构特点。基于五轴数控加工中心,利用光谱共焦位移传感器和数据采集卡,在线记录运行过程中工件表面和机床各轴的位置坐标... 实现了一种对大型复杂曲面透明件的非接触在线测量和建模方法,该方法能够适应航空座舱透明件刚度低、表面易划伤的结构特点。基于五轴数控加工中心,利用光谱共焦位移传感器和数据采集卡,在线记录运行过程中工件表面和机床各轴的位置坐标,对采集的两组数据进行矢量求和,并通过开发软件进行处理,实现了透明件的非接触测量与数学模型的重建。通过实验完成了曲面点云的采集、数据处理以及曲面模型的重构,验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 透明件 非接触测量 数控 建模

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有机层合玻璃界面黏接性能研究 被引量：1

4

作者 郑梦瑶 张晓雯 +2 位作者 相宁 丁尧 颜悦 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第11期75-80,105,共7页

为研究有机层合玻璃界面黏接性能,测试了中间层胶片聚氨酯(TPU)、聚乙烯缩醇丁醛(PVB)与有机玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)之间在不同载荷方式(90°剥离、拉伸、剪切)及不同环境温度(-30~70℃)下的黏接强度,并通过测定材料的表面自由能... 为研究有机层合玻璃界面黏接性能,测试了中间层胶片聚氨酯(TPU)、聚乙烯缩醇丁醛(PVB)与有机玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)之间在不同载荷方式(90°剥离、拉伸、剪切)及不同环境温度(-30~70℃)下的黏接强度,并通过测定材料的表面自由能阐述了黏接机理。结果表明:TPU与PC之间黏接强度较高,TPU、PVB胶片与PMMA之间黏接强度均较低,PVB与PC之间由于塑化剂迁移至黏接界面几乎无黏接强度;测试环境温度由低到高,黏接强度逐渐降低,但在低温下可能由于热膨胀系数差异以及胶层硬化易导致黏接失效;90°剥离以及拉伸这两种载荷方式对黏接界面的缺陷敏感性较高,而剪切作用主要考察胶层本身的强度,对黏接界面缺陷不敏感。 展开更多

关键词 黏接性能 聚氨酯胶片 聚乙烯醇缩丁醛胶片 有机玻璃 聚碳酸酯 有机层合玻璃

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熔体温度对注射成型热塑性聚氨酯制件残余应力及外形精度的影响 被引量：5

5

作者 相宁 葛勇 +3 位作者 张晓雯 王博伦 郑梦瑶 颜悦 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期148-156,共9页

采用光学双折射法研究注射成型过程中熔体温度对透明热塑性聚氨酯(TPU)弹性体平板制件残余应力的影响规律和作用机理。结果表明,TPU制件在近浇口区域的残余应力大于远浇口区域,整体残余应力随熔体温度上升而下降。通过对平行于熔体流动... 采用光学双折射法研究注射成型过程中熔体温度对透明热塑性聚氨酯(TPU)弹性体平板制件残余应力的影响规律和作用机理。结果表明,TPU制件在近浇口区域的残余应力大于远浇口区域,整体残余应力随熔体温度上升而下降。通过对平行于熔体流动方向和垂直于熔体流动方向上的制件截面进行双折射测量发现,注射成型TPU制件具有明显的皮-芯结构和零应力层,且随熔体温度升高芯层厚度显著增加。残余应力分析结果表明在制件的芯层以流动残余应力为主,而皮层区域是流动残余应力和热残余应力叠加的结果。此外,制件的翘曲变形与残余应力的分布直接相关,TPU制件尺寸的改变主要是由于流动残余应力释放引起的。 展开更多

关键词 热塑性聚氨酯 注射成型 熔体温度 残余应力 尺寸精度

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厚壁结构聚碳酸酯制品注射成型的典型缺陷与控制 被引量：2

6

作者 王博伦 王韬 +3 位作者 葛勇 相宁 孙琦伟 颜悦 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期130-137,共8页

采用单因素多水平的试验方法,考察了注射成型工艺对厚壁结构聚碳酸酯制品的典型缺陷(表观缺陷、几何收缩和残余应力)的影响,工艺条件包括模具温度、注射速度、保压时间、保压压力和冷却时间。通过制品表观质量、收缩状态和应力分布的表... 采用单因素多水平的试验方法,考察了注射成型工艺对厚壁结构聚碳酸酯制品的典型缺陷(表观缺陷、几何收缩和残余应力)的影响,工艺条件包括模具温度、注射速度、保压时间、保压压力和冷却时间。通过制品表观质量、收缩状态和应力分布的表征,分析了不同缺陷的变化规律。结果表明,表观缺陷中的真空泡在模具温度120℃以上、保压时间20 s、冷却时间60 s时基本不存在,而表面气痕在注射速度低于5 mm/s时完全消除。随着保压压力、保压时间和模具温度的增加,制品几何收缩显著降低,尺寸精度和几何变形得到有效控制。制品的残余应力受成型工艺的影响,但退火处理的影响更加明显,也是降低残余应力的有效手段。 展开更多

关键词 厚壁结构 聚碳酸酯 注射成型 表观缺陷 几何收缩 残余应力

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二次注射成型光学制件厚度截面的残余应力分析 被引量：1

7

作者 葛勇 王博伦 +3 位作者 相宁 王韬 孙琦伟 颜悦 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期88-95,共8页

采用光弹法定量对比分析一次注射成型与二次注射成型光学制件在厚度截面上的残余应力。结果表明,一次注射成型和二次注射成型光学制件的截面残余应力分布均为双抛物线状,但后者的应力水平大于前者。同时,二次注射成型的PC/PC和PMMA/PMM... 采用光弹法定量对比分析一次注射成型与二次注射成型光学制件在厚度截面上的残余应力。结果表明,一次注射成型和二次注射成型光学制件的截面残余应力分布均为双抛物线状,但后者的应力水平大于前者。同时,二次注射成型的PC/PC和PMMA/PMMA在界面处两侧的低应力层和零应力层消失,相反地,两层的界面处存在高应力峰。另外,与PMMA或PMMA/PMMA的双抛物线应力分布截然不同,PC/PMMA和PMMA/PC复合制件的PMMA层的残余应力表现为沿PMMA外侧面向界面方向逐渐增大的趋势。此外,PC和PMMA的注射顺序对二次注射成型复合制件的残余应力具有显著影响,主要体现在界面处和整个PC层。PC/PMMA的界面处应力明显高于PMMA/PC,且前者PC层靠近界面处仍存在低应力层和零应力层,而后者不存在此两种应力层。 展开更多

关键词 二次注射成型 聚碳酸酯 聚甲基丙烯酸甲酯 厚度截面 残余应力

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预处理方法对定向有机玻璃表面性能及黏结强度影响

8

作者 齐梦雨 相宁 +2 位作者 张晓雯 颜悦 郑梦瑶 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期156-162,共7页

为研究不同表面预处理方法对定向有机玻璃表面性能以及与热塑性聚氨酯(TPU)间黏结强度的影响规律及机理,使用AFM、FTIR和接触角测量仪测定酸处理、等离子处理和过渡层处理后定向有机玻璃的表面化学组成、粗糙度与表面接触角,并使用90
... 为研究不同表面预处理方法对定向有机玻璃表面性能以及与热塑性聚氨酯(TPU)间黏结强度的影响规律及机理,使用AFM、FTIR和接触角测量仪测定酸处理、等离子处理和过渡层处理后定向有机玻璃的表面化学组成、粗糙度与表面接触角,并使用90°剥离实验测试预处理前后定向有机玻璃与TPU之间的黏结强度。结果表明:酸处理和等离子处理后定向有机玻璃表面粗糙度和表面极性增加,同时表面润湿性能得到改善,使黏结强度分别上升了14%和22%;而过渡层预处理提高了基材与TPU的化学相容性,处理后定向有机玻璃表面极性与TPU相近,降低了界面张力,明显改善界面黏结性能,黏结强度由4.44 kN/m上升至23.61 kN/m。 展开更多

关键词 定向有机玻璃 热塑性聚氨酯 黏结机理 表面性能

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有机硅耐磨涂层固化过程 被引量：2

9

作者 张旋 颜悦 +2 位作者 郎建林 钟艳莉 厉蕾 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第6期21-24,61,共5页

采用傅里叶红外光谱和纳米压痕/划痕手段对PC表面耐磨涂层固化过程中的化学结构和力学性能进行了研究,以揭示固化过程中化学结构与物理性能的关系,获得最优固化工艺。根据涂层中Si—OH和环氧基团吸收峰强度的变化,发现提高固化温度和固... 采用傅里叶红外光谱和纳米压痕/划痕手段对PC表面耐磨涂层固化过程中的化学结构和力学性能进行了研究,以揭示固化过程中化学结构与物理性能的关系,获得最优固化工艺。根据涂层中Si—OH和环氧基团吸收峰强度的变化,发现提高固化温度和固化时间,能够促进缔合的Si—OH间脱水交联形成Si—O—Si刚性网络;同时,有机硅耐磨涂层Si—O—Si含量与表面硬度密切相关,涂层表面硬度和耐磨性随着固化温度和固化时间的提高而增加,120℃固化2 h是交联反应相对充分的固化条件。 展开更多

关键词 有机硅透明耐磨涂层 固化 纳米压痕 纳米划痕

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潜水器观察窗用有机玻璃的损伤与破坏行为 被引量：4

10

作者 郑梦瑶 吴国庆 +3 位作者 姜旭胤 张晓雯 丁尧 颜悦 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期126-132,144,共8页

潜水器观察窗是深海载人潜水器的唯一非金属结构部件,研究该观察窗用有机玻璃材料的损伤破坏行为以及抗裂纹扩展性能对潜水器观察窗使用寿命以及安全可靠性评估具有重要意义。根据观察窗有机玻璃的受载形式,进行拉伸、压缩、剪切、断裂... 潜水器观察窗是深海载人潜水器的唯一非金属结构部件,研究该观察窗用有机玻璃材料的损伤破坏行为以及抗裂纹扩展性能对潜水器观察窗使用寿命以及安全可靠性评估具有重要意义。根据观察窗有机玻璃的受载形式,进行拉伸、压缩、剪切、断裂韧性、应力银纹等测试,表征与服役损伤相关的关键力学性能;研究可能出现的损伤缺陷对有机玻璃关键力学性能的影响;结合潜水器观察窗玻璃的损伤缺陷情况,对观察窗用有机玻璃的缺陷(裂纹)扩展性能进行了研究。结果表明,潜水器观察窗用有机玻璃的压缩强度为115 MPa,剪切强度为62.6 MPa,与无机玻璃、定向有机玻璃、聚碳酸酯等材料相比,具有强度高、变形量小、不会突然发生破坏等优势;潜水器观察窗用有机玻璃的抗银纹引发以及抗裂纹扩展的性能较好,应力银纹强度为20.6 MPa、断裂韧性为1.66 MPa·m^(1/2);有机玻璃银纹损伤对拉伸、压缩、剪切静强度基本无影响;与银纹损伤相比,微裂纹缺陷使得压缩屈服强度略有降低但裂纹不扩展,使剪切强度降低约15%且破坏程度剧烈,对拉伸强度影响最大,使其降低约70%。 展开更多

关键词 潜水器观察窗 有机玻璃 应力银纹 裂纹扩展 断裂韧性

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注塑压缩成型工艺对聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯复合平板残余应力的影响 被引量：6

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作者 孙琦伟 陈宇宏 +2 位作者 陈昊 郎建林 颜悦 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期101-107,113,共8页

基于光弹法研究了聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两种材料的二次注射压缩成型中不同工艺参数,包括保压压力、保压时间、熔体温度、模具温度及压缩距离等对PMMA-PC复合平板制件残余应力的影响。结果表明,随保压压力的增大、保压... 基于光弹法研究了聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两种材料的二次注射压缩成型中不同工艺参数,包括保压压力、保压时间、熔体温度、模具温度及压缩距离等对PMMA-PC复合平板制件残余应力的影响。结果表明,随保压压力的增大、保压时间的延长,残余应力呈现先减小后增大趋势;增加熔体温度和压缩距离会降低复合平板内的残余应力。模具温度的升高会使复合平板的残余应力逐渐增大,原因在于模内不对称冷却加剧了复合平板内部的残余热应力,当模具温度为70～80℃时,复合平板内残余应力较小且分布均匀。所研究的工艺参数中,模具温度和熔体温度对复合平板的残余应力影响最为显著。 展开更多

关键词 二次注射压缩成型 残余应力 光弹法 聚甲基丙烯酸甲酯 聚碳酸酯

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温度与加载应力对双轴取向聚甲基丙烯酸甲酯蠕变行为的影响 被引量：3

12

作者 丁尧 张晓雯 +2 位作者 郑梦瑶 相宁 颜悦 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期81-88,共8页

考察了不同试验温度下YB-DM-11航空有机玻璃的拉伸性能,基于拉伸性能研究结果,在加载应力不超过对应温度下有机玻璃屈服强度的情况下,研究了蠕变温度和加载应力对有机玻璃蠕变行为的影响。结果表明,温度从25℃升至115℃,有机玻璃的屈服... 考察了不同试验温度下YB-DM-11航空有机玻璃的拉伸性能,基于拉伸性能研究结果,在加载应力不超过对应温度下有机玻璃屈服强度的情况下,研究了蠕变温度和加载应力对有机玻璃蠕变行为的影响。结果表明,温度从25℃升至115℃,有机玻璃的屈服强度从85.69 MPa下降到9.89 MPa,降幅达88%。有机玻璃蠕变行为是温度、应力耦合作用的结果,升高温度或增加加载应力均能较大地提高有机玻璃的蠕变速率;通过降低蠕变温度或减小加载应力能有效地将有机玻璃蠕变过程控制在前2个阶段。采用广义蠕变方程和有效时间理论的蠕变模型对YB-DM-11航空有机玻璃前2个阶段的蠕变曲线进行拟合,所得拟合曲线与实验结果具有较高的重合度。 展开更多

关键词 有机玻璃 蠕变 蠕变阶段 有效时间理论

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注射成型后期热处理对聚碳酸酯性能的影响 被引量：2

13

作者 葛勇 相宁 +2 位作者 王博伦 王韬 颜悦 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期89-94,共6页

考察了退火方式和退火工艺对聚碳酸酯(PC)残余应力和拉伸性能的影响。光弹法定量分析结果表明,退火能够显著降低PC的残余应力,残余应力随退火温度升高和退火时间延长而减小。但退火温度越高,退火温度和退火时间对PC残余应力影响差异性... 考察了退火方式和退火工艺对聚碳酸酯(PC)残余应力和拉伸性能的影响。光弹法定量分析结果表明,退火能够显著降低PC的残余应力,残余应力随退火温度升高和退火时间延长而减小。但退火温度越高,退火温度和退火时间对PC残余应力影响差异性逐渐减弱。拉伸测试结果表明,130℃4 h退火工艺下,开模取件后立即退火使PC拉伸强度提高5.5%,而完全冷却后退火则使PC拉伸强度降低8.7%。综合分析表明,退火消除的流动残余应力将降低PC的拉伸强度,而退火消除的热残余应力则会提高PC的拉伸强度,退火过程中拉伸强度的变化,是流动残余应力和热残余应力偶合作用变化的结果。 展开更多

关键词 聚碳酸酯 退火 残余应力 拉伸强度

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注射工艺参数对聚碳酸酯制品弯曲性能的影响机理 被引量：2

14

作者 孙琦伟 陈宇宏 +3 位作者 王韬 葛勇 厉蕾 颜悦 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期67-72,共6页

研究了不同注射成型工艺参数对聚碳酸酯(PC)弯曲性能的影响,包括保压压力、模具温度、熔体温度及注射速度,通过分析工艺参数对PC残余应力的影响,揭示了注射工艺影响PC弯曲性能的机理。结果表明,工艺参数是通过影响PC制品内部残余应力从... 研究了不同注射成型工艺参数对聚碳酸酯(PC)弯曲性能的影响,包括保压压力、模具温度、熔体温度及注射速度,通过分析工艺参数对PC残余应力的影响,揭示了注射工艺影响PC弯曲性能的机理。结果表明,工艺参数是通过影响PC制品内部残余应力从而影响PC制品的弯曲强度。随保压压力的增大,PC制品内部残余应力下降,使得制品弯曲强度增加;升高模具温度和熔体温度会使制品内部残余应力下降,从而提高制品的弯曲强度;注射速度对PC制品的残余应力影响较小,对PC制品弯曲强度的影响相应地较弱。在研究的工艺参数中,保压压力对PC制品的弯曲强度影响最为显著。 展开更多

关键词 聚碳酸酯 弯曲性能 注射成型 工艺参数 机理

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环境温度对聚碳酸酯力学性能的影响 被引量：2

15

作者 葛勇 郑静 +3 位作者 许雪婷 王韬 孙琦伟 颜悦 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期87-93,共7页

研究高、低温环境下聚碳酸酯(polycarbonate,PC)力学性能的变化规律。结果表明:PC的拉伸性能和弯曲性能随环境温度升高呈线性降低关系,且线性相关性较好;环境温度从–40℃升至130℃时,拉伸屈服应力降低近55%,屈服应变降低约63%;环境温... 研究高、低温环境下聚碳酸酯(polycarbonate,PC)力学性能的变化规律。结果表明:PC的拉伸性能和弯曲性能随环境温度升高呈线性降低关系,且线性相关性较好;环境温度从–40℃升至130℃时,拉伸屈服应力降低近55%,屈服应变降低约63%;环境温度从–70℃升至130℃时,弯曲强度降低了约66%,弯曲模量降低了约37%;不同温度下的拉伸断裂均起源于表面,断口可见明显的镜面区、雾状区和粗糙区;断裂方式由低温的快速脆性断裂转向高温的塑性断裂;冲击强度随环境温度的升高呈现出先增大后减小再增大的趋势;冲击断裂机理存在较大程度的温度差异性,在整个–40~145℃范围内,材料的冲击断口形貌表现出从雾状区到锯齿带再到镜面区,最终软化熔融的一系列变化。 展开更多

关键词 环境温度 聚碳酸酯 力学性能 断口形貌

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Au/聚4-乙烯基吡啶-b-聚乙二醇嵌段聚合物刷的合成及其pH响应行为 被引量：1

16

作者 杨木泉 肖凌宇 +1 位作者 张旋 颜悦 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期431-439,共9页

作为受限高分子体系的一个经典模型,高分子刷在胶体稳定、聚合物链的自组装以及摩擦学等方面具有潜在的应用价值。本文通过原子转移自由基聚合(ATRP)和点击化学(Click Chemistry)方法在金(Au)基底表面制备了pH响应性聚4-乙烯基吡啶-b-... 作为受限高分子体系的一个经典模型,高分子刷在胶体稳定、聚合物链的自组装以及摩擦学等方面具有潜在的应用价值。本文通过原子转移自由基聚合(ATRP)和点击化学(Click Chemistry)方法在金(Au)基底表面制备了pH响应性聚4-乙烯基吡啶-b-聚乙二醇(P4VP-b-PEG)嵌段聚合物刷。通过频率-耗散型石英微天平(QCM-D)、X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)等技术手段分别对Au/P4VP-b-PEG聚合物刷经不同pH值溶液处理后的形态变化、表面组成和表面形貌进行了进一步深入研究。结果表明,用不同pH值溶液处理P4VP-b-PEG嵌段聚合物刷后,该聚合物刷呈现刺激响应规律。当pH=1. 5时,P4VP链段质子化,由于静电排斥作用使P4VP-b-PEG链段呈伸展构象;当pH=11. 5时,P4VP链段去质子化,并且由于失去部分结合水,P4VP-b-PEG链段呈塌缩构象。 展开更多

关键词 聚合物刷 刺激响应性 原子转移自由基聚合 点击化学

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