液晶嵌段聚电解质及其复合物的本体多层次有序结构的调控

本项目旨在通过可控自由基聚合方法和高效的热解反应合成由聚苯乙烯嵌段和含磺酸的液晶性聚电解质嵌段组成的液晶嵌段聚电解质，随后将表面活性剂与液晶嵌段聚电解质复合，利用结构分析、热分析、显微技术等多种现代分析测试技术系统研究不同化学结构、组成、带电状态的液晶嵌段聚电解质及其复合物的本体多层次有序结构和相转变，考察化学结构、嵌段共聚物组成、带电状态、表面活性剂的大小和形状等对相行为的影响，获得调控液晶嵌段聚电解质多层次结构的有效方法。建立不同多层次结构之间的相对稳定性关系，揭示液晶相互作用、静电相互作用、微相分离之间的竞争/协同规律。测定多种嵌段聚电解质样品的离子电导率，并与其凝聚态结构相关联，总结调控和优化液晶嵌段聚电解质膜离子传导性能的规律。通过本项目的研究，取得的主要成果有：（1）在含磺酸强聚电解质嵌段共聚物的复合物体系中，同时实现了两种尺度的结构转变；（2）在含羧基弱聚电解质嵌段共聚物的氢键复合物体系中，通过氢键复合增加了微相分离结构的有序性；（3）利用多种方法调控了电中性嵌段共聚物的本体自组装结构。以上研究成果对聚电解质复合物的结构调控和功能化等具有指导意义。