发明名称 一种高分子相分离的奈米结构与其应用
摘要 本发明系提供有关于一种高分子相分离的奈米结构。此奈米结构具有网状双连续且相互交叉之分离相,两相的宽度各在0.3~10奈米之间。构成此奈米结构的两分离相的其中之一系由一高分子链段以平行排列形式所构成,而另一相则由同一团联高分子之另一高分子链段以非平行排列形式所构成。利用此奈米级网状双连续相所制成之薄膜为一具有透明性、坚韧性且易于加工之新材料。其可于导电高分子、薄膜高分子、吸附高分子及生医高分子等领域发展其应用价值。
申请公布号 TWI280260 申请公布日期 2007.05.01
申请号 TW092101026 申请日期 2003.01.17
申请人 国立中央大学 发明人 陈登科;黄世敏
分类号 C08L75/04(2006.01) 主分类号 C08L75/04(2006.01)
代理机构 代理人 吴宏山 台北市内湖区行爱路176号3楼
主权项 1.一种高分子相分离的奈米结构,其系由一团联高 分子的高分子链段经相分离自我组装所形成之双 网状相互交叉的双连续相所构成,其中一分离相系 由呈非平行排列的该高分子链段所构成,另一分离 相则由同一该团联高分子中呈平行排列且包含至 少一个具有大型分子基团之单体的高分子链段所 构成,以形成一平行排列的高分子链段束,且具有 大型分子基团之该单体有助于使平行排列之该高 分子链段束分开,该团联高分子可由如下所示之化 学结构式表示: (~~~~~~~~~~~~~~++++B++++B ++++B+++)n 其中,"+++++"系表呈平行排列、由直线型高分子所 构成之该高分子链段,其分子量范围在50~20,000之间 ; "B",表具有大型分子基团之该单体,其系为具有较 大的分子侧基或长链分支的共单体; "~~~~~",表与"+++B++"在制备温度及条件下,具有不相 容性之该高分子链段,并于所属奈米连续相中呈非 平行排列,其分子量范围在200~20,000之间; "n",为0.5的整数倍,其范围在0.5 ~50之间; 且两该分离相的宽度均在0.3~10奈米之间。 2.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中平行 排列之该高分子链段束,系由2~100条呈平行排列的 该高分子链段呈平行排列所组成。 3.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中该团 联高分子系为双团联、三团联、多团联或接支共 聚物。 4.如申请专利范围第3项所述之奈米结构,其中该团 联高分子系藉由逐步或链锁聚合的方式行团联聚 合反应而得。 5.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中该具 有大型分子基团之单体系为中性基团。 6.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中该具 有大型分子基团之单体系为中性高分子链。 7.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中该具 有大型分子基围之单体系为带有正或负离子之基 团。 8.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中该具 有大型分子基团之单体系为带有正或负离子之高 分子支链。 9.如申请专利范围第5、6、7或8项所述之奈米结构, 其中该具有大型分子基团之单体分子量为50~20,000 。 10.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列的该高分子链段系为可分解的高分子 链段。 11.如申请专利范围第10项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列的该高分子链段经分解后,该团联高分 子能形成连续孔洞的奈米网状穿孔材。 12.如申请专利范围第11项所述之奈米结构,其中该 孔洞的大小为0.3~10奈米。 13.如申请专利范围第10项所述之奈米结构,其中该 团联高分子能进一步藉由溶剂铸造法制成具双网 状相互交叉的双连续相结构之薄膜。 14.如申请专利范围第13项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列的该高分子链段,经直接分解去除后能 形成一奈米穿孔膜。 15.如申请专利范围第14项所述之奈米结构,其中该 奈米穿孔膜的孔洞大小为0.3~10奈米。 16.如申请专利范围第10项所述之奈米结构,其中该 团联高分子合成后系为乳胶。 17.如申请专利范围第16项所述之奈米结构,其中该 乳胶为粒径大小在10~1000奈米的高分子水性乳胶。 18.如申请专利范围第17项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列之该高分子链段系为能藉由酸或硷分 解之高分子链段。 19.如申请专利范围第18项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列之该高分子链段可进一步直接于水分 散相中将其藉由分解及透析(dialysis)去除,再经乾 燥后能制得一具奈米穿孔的粉粒。 20.如申请专利范围第19项所述之奈米结构,其中该 乾燥法系为喷雾乾燥或冷冻真空乾燥。 21.如申请专利范围第19项所述之奈米结构,其中呈 平行排列之该高分子链段系为具有共轭双键之高 分子单体。 22.如申请专利范围第13项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列之该高分子链段系为带有可由臭氧分 解之二烯(diene)官能基。 23.如申请专利范围第22项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列之该高分子链段可进一步藉由臭氧通 气分解及真空抽除裂解物等步骤重复处理,以制得 一具奈米穿孔的薄膜。 24.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中呈 平行排列的该高分子链段系为具有共轭双键之导 电型高分子单体。 25.如申请专利范围第24项所述之奈米结构,其中该 团联高分子具有导电能力。 26.如申请专利范围第25项所述之奈米结构,其中由 呈平行排列之该高分子链段所构成的奈米结构相 呈不完全网状连续相。 27.如申请专利范围第26项所述之奈米结构,其中该 奈米结构系藉由隧道效应而导电。 28.如申请专利范围第25项所述之奈米结构,其中该 团联高分子能进一步藉由溶剂铸造法制成具双网 状相互交叉的双连续相结构之薄膜。 29.如申请专利范围第28项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列之该高分子链段系为能藉由酸或硷分 解之高分子链段。 30.如申请专利范围第29项所述之奈米结构,其中呈 非平行排列之该高分子链段相能藉由酸或硷分解 而成奈米穿孔膜。 31.如申请专利范围第25项所述之奈米结构,其中呈 平行排列之该高分子链段上的侧基系为具有掺杂 物(dopant)作用之官能基。 32.如申请专利范围第1项所述之奈米结构,其中呈 平行排列之该高分子链段上的侧基系为具有高极 性之发光基团。 图式简单说明: 第一图 根据本发明所述之高分子相分离之奈米结 构的穿透式显微镜照相图。 第二图 根据本发明第一实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第三图 根据本发明第二实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第四图 根据本发明第三实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第五图 根据本发明第四实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第六图 根据本发明第五实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第七图 根据本发明第六实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第八图 根据本发明第七实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第九图 根据本发明第八实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第十图 根据本发明第九实施例所制备的高分子相 分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动态 机械分析仪数据分析图(B)。 第十一图 根据本发明第十实施例所制备的高分子 相分离之奈米结构的穿透式显微镜照相图(A)及动 态机械分析仪数据分析图(B)。
地址 桃园县中坜市中坜市中大路300号