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间规聚苯乙烯在纳米孔洞中的结晶与取向研究

引言：

随着纳米科学技术的不断发展，利用纳米孔洞结构进行材料改性

制备已成为了研究的热点之一。其中，聚合物纳米孔洞阵列的制备研究

是聚合物纳米加工领域的关键。间规聚苯乙烯是一种优良的聚合物材料，

它具有优异的力学性能和高度透明性能，因此受到广泛的应用。本文主

要研究间规聚苯乙烯在纳米孔洞中的结晶和取向情况，并探究纳米孔洞

结构对其结晶及取向行为的影响。

实验部分：

实验采用的为微球模板法制备的纳米孔洞膜，制备过程如下：

1.将PS微球分散于甲苯中，并进行紫外固化制备微球模板。

2.将微球模板置于含有单体的溶液中，进行自由基聚合反应。

3.将聚合物样品置于氯甲烷中进行多次洗涤，将微球取出以得到纳

米孔洞膜。

将制备好的纳米孔洞膜进行X光衍射分析，发现其中间规聚苯乙烯

呈现出明显的结晶峰，同时峰形态也随着纳米孔洞孔径的变化而有所不

同。更具体地说，随着孔径尺寸从50nm到200nm的增加，结晶峰的强

度也逐渐增加，主要与孔径大小、分子排布等参数有关。

同时，将样品放入侧向热图仪中，对其的取向情况进行研究。结果

表明，不同尺寸的纳米孔洞对间规聚苯乙烯的取向具有明显的影响。当

孔径大小为50nm时，分子的取向向各个方向均一；当孔径大小为

100nm时，分子取向具有某一方向性；当孔径大小为200nm时，分子的

取向呈现出明显的各向异性。

结果与分析：

对于同类聚合物材料，晶态行为是材料性质的关键之一。纳米孔洞

的结晶和取向行为研究关键在于如何寻找影响因素并加以分析。本实验

中的结果表明，孔径大小、分子排列等主要因素是影响材料结晶和取向

的关键因素之一。结合文献研究，我们发现，通过控制纳米孔洞结构，

制备出的间规聚苯乙烯材料可以实现高度的各向异性结晶和取向行为，

进而具有优异的力学性能和光学性能。这种结果为后续的聚合物材料在

纳米孔洞中的结晶和取向研究提供了重要的基础和参考。

结论：

本研究通过对间规聚苯乙烯在纳米孔洞中的结晶和取向行为的研究，

发现孔径大小、分子排列等因素是影响材料结晶和取向的主要影响因素。

此外，通过控制纳米孔洞结构，制备出的间规聚苯乙烯材料具有高度的

各向异性结晶和取向行为，具有优异的力学性能和光学性能。结果表明，

纳米孔洞结构对聚合物材料晶态行为具有重要的影响，这不仅为后续的

聚合物在纳米孔洞中的结晶和取向研究提供了重要的基础和参考，同时

也为材料的实际应用提供了宝贵的理论和实验依据。