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溶剂诱导PMMASAN共混薄膜相行为研究
摘要：
本研究使用溶剂诱导法制备了PMMASAN共混薄膜，并通过光学显微镜、X射线衍射仪和热重分析仪对共混膜的结构、相行为和热稳定性进行了表征和分析。结果表明，PMMASAN共混薄膜具有双连续相结构，且随着溶剂含量的增加，其相分离程度逐渐加强。此外，共混薄膜的热稳定性也受到溶剂含量的影响，其中加入少量液体溶剂可提高薄膜的热稳定性，但高含量溶剂反而会导致共混薄膜的热稳定性下降。
关键词：PMMASAN共混薄膜，溶剂诱导法，相行为，热稳定性
引言：
共混薄膜是由两种或更多种不同材料混合制备的单层或多层膜，其特殊的结构和性质使其被广泛应用于领域诸如传感器、涂料和电光器件等。其中，溶剂诱导法是一种常见的制备共混薄膜的方法，该方法通过控制材料的相溶性使其自组装并形成双连续相结构，从而产生特殊的相行为和性质，如分离、形变等。本研究以PMMASAN共混薄膜为对象，研究了其相行为和热稳定性对溶剂含量的影响。
实验：
材料及仪器
PMMASAN共聚物（Mw=1850kDa）（印度洋塑料厂），光学显微镜（OLYMPUSBX60），X射线衍射仪（含有透射和反射几何配件），热重分析仪（Shinvent/812B）
制备PMMASAN共混薄膜
取适量PMMASAN共聚物和不同体积分数（0~80%）的氯仿（CHCl3）作为溶剂，在室温下搅拌混合，形成混合液。使用滴涂法将混合液均匀地滴在清洗的玻璃基片上，然后在常温下气化溶剂，得到PMMASAN共混薄膜。
表征和分析
通过光学显微镜观察PMMASAN共混薄膜的相形态，在聚焦过程中对样品进行加热，以观察其温度响应性。使用X射线衍射仪分析材料的结晶形态和晶体结构。使用热重分析仪测量共混薄膜的热重发生曲线和热分解温度。
结果与讨论：
通过光学显微镜观察可知，PMMASAN共混膜具有双连续相结构，其中PMMASAN相形态呈球状，且溶剂含量越低，相分离度越弱。随着溶剂含量的增加，PMMASAN、SAN相形态逐渐分离，相分离度逐渐加强。同时，在加热过程中，PMMASAN相开始向SAN相过渡，且温度响应性逐渐减弱。这表明，溶剂的存在可以影响PMMASAN共混膜的相行为和温度响应性。
通过X射线衍射分析可以观察到样品的晶胞参数和晶格结构，发现随着溶剂含量的增加，晶胞参数和结晶度均有所下降。混合物中PMMASAN和SAN分别形成了熔剂-2和熔剂-1相，并且由于分子的极性不同，两相之间存在较强的相互作用力。溶剂的存在可以破坏材料的结晶性能，进而影响共混膜的力学性质。
热重分析结果表明，共混膜的热重发生曲线具有两个分解峰，其中第一个峰出现在100~400℃范围内，可能是由于水分和其他轻质物质的挥发引起的；第二个峰出现在400~600℃范围内，可能是由于聚合物主链和支链的热分解引起的。随着溶剂含量的增加，第一个峰的质量下降趋势明显，这表明加入少量液体溶剂可以减少PMMASAN共混膜的含水量，提高其热稳定性；但高含量的溶剂反而会导致共混膜中水分含量的增加，从而影响其热稳定性。这种不同的影响可能源于溶剂的作用机理不同。
结论：
本研究成功制备了PMMASAN共混薄膜，并通过光学显微镜、X射线衍射仪和热重分析仪对共混膜的结构、相行为和热稳定性进行了表征和分析。结果表明，PMMASAN共混薄膜具有双连续相结构，在加热过程中具有温度响应性。随着溶剂含量的增加，共混薄膜的相分离度和晶格结构均有所变化，同时在加热过程中表现出了不同的响应性。共混薄膜的热稳定性受到溶剂含量的影响，加入少量溶剂可以提高其热稳定性，但高含量溶剂反而会导致其热分解温度下降。