Copolymères rigides-rigides: design, morphologie, cristallinité

刚性-刚性共聚物：设计、形态、结晶

• 批准号: RGPIN-2014-06346
• 负责人: Brisson, Josée
• 金额: $ 2.19万
• 依托单位: Université Laval
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2016-01-01 至 2017-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=612173
• 关键词: Copolym; res; rigides; design; morphologie

Le présent programme de recherche vise le design, la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux de polymères. Deux volets principaux sont développés. D’une part, des études seront centrées sur le contrôle de la cristallisation, crucial pour l’optimisation des propriétés finales des objets manufacturés, et viseront une meilleure compréhension de ce phénomène. D’autre part, certaines propriétés spécifiques (résistance thermique, mécanique et chimique par amélioration de la cristallinité, hydrophilicité, cristallisation et gélation par stimulus externe) sont recherchées, dans le cas de polymères à blocs éthercétones (PEK) et éthersulfones (PES).Certains polymères synthétisés pourront être étudiés en vue d’applications dans des membranes, répondant à des problèmes industriels et contribuant à la protection de l’environnement (capture de gaz carbonique, purification de l’eau, piles à combustible), au bien-être ou à la santé de la population (applications biomédicales) et au maintien de la compétitivité des industries canadiennes oeuvrant dans les créneaux de haute technologie. Notre approche est basée sur la synthèse de copolymères alternés comportant des blocs rigides cristallisables de faibles tailles (de une à dix unités de répétition de PES, PEK, aramides) alternant à intervalles réguliers avec de courts espaceurs (chaîne aliphatique de 4 à 10 méthylènes, groupement allyl, méta-, ortho- ou para-xylylène, azobenzène, etc..). Les propriétés sont modulées par incorporation de fonctionnalités au sein de ces espaceurs, ou par modification de la rigidité de l’espaceur. Divers aspects fondamentaux sont étudiés, tel le polymorphisme, les structures cristallines, la cristallisation, l’effet de l’encombrement sur le repliement des chaînes à l’interface cristallin-amorphe, la relation entre l’énergie impliquée dans les repliements de chaîne et la cinétique de cristallisation, et l’étude des connections moléculaires intercristallines (ou ‘tie-chains’). L’évolution de l’orientation en cours de cristallisation sera également l’objet d’une attention particulière, la spectroscopie infrarouge permettant de distinguer le bloc cristallisant du segment flexible formant la zone intercristalline et où se retrouvent les repliements de chaîne au sein de ces copolymères. Nos travaux combineront diverses approches expérimentales de synthèse (ADMET, polycondensation) et de caractérisation (incluant principalement la diffraction des rayons X, l’analyse enthalpique différentielle, les microcopies à force atomique et électronique à transmission, le dichroisme infrarouge, les mesures de propriétés mécaniques en traction et les mesures d’angles de contact d’un liquide sur un film de polymère) afin d’arriver à mieux comprendre la relation structure-propriété pour ces matériaux nouveaux, à apporter un éclairage différent sur les modèles de cristallisation des polymères et, à moyen terme, à optimiser les propriétés de ces matériaux en vue d’applications spécifiques.

目前我们正在研究聚合物新材料的设计、合成和特性。两只小鸟的原则是发展。这部分是关于结晶控制的研究中心、对最终制造对象的属性优化以及对现象的全面理解的关键。其他部分，某些特殊性质（耐热性、机械性和化学改善、亲水性、结晶化和外部刺激凝胶化）儿子研究，丹斯聚醚聚合物（PEK）和醚砜 (PES).某些聚合物合成材料在膜应用方面的研究，对工业问题的响应以及对环境保护的贡献（碳捕获、水净化、易燃物堆），以及其他方面 人口健康（生物医学应用）和维护加拿大工业在高级技术领域的竞争力。 共聚聚合物交替合成的基本方法是与刚性结晶体和失效尾部的刚性块（PES、PEK、芳纶重复单元）相匹配的，与空间间隔规则和法庭空间交替（链脂肪族 de 4 à 10）甲基，分组 烯丙基、间二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、偶氮苯等）。 Les proprietés sont modulées par incorporation of functionnalités au sein de ces espaceurs, or par modulées de la strictité de l’espaceurs.不同方面的基础研究、多态性、晶体结构、晶体化、晶体-非晶界面链回复的影响、链回复和电影中隐含能量的关系 结晶化，以及晶体间分子连接研究（ou ‘tie-chains’）。结晶过程中的取向演变是特别关注的对象，分光镜永久区分晶间区柔性共振峰的块晶体，并且可以追溯共聚体链的回复。 合成（ADMET，缩聚）和表征的多种实验方法的组合（包括 X 射线衍射原理、热差分析、原子力和透射力的微观复制、红外二色性、光学测量方法） 聚合物薄膜上的液体接触角的机械特性和测量方法）最终了解新型材料的关系结构特性，以及聚合物结晶模型的差异分配器 moyen terme，优化特定应用程序的材料属性。