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Thin-Film Self-Assembly of Block Copolymers Containing an Azobenzene-Based Liquid Crystalline Polymer and a Poly(ionic liquid)
Macromolecules ( IF 5.1 ) Pub Date : 2020-10-19 , DOI: 10.1021/acs.macromol.0c01063 Longfei Luo 1 , Xiaolin Lyu 1 , Zhehao Tang 1 , Zhihao Shen 1 , Xing-He Fan 1
Macromolecules ( IF 5.1 ) Pub Date : 2020-10-19 , DOI: 10.1021/acs.macromol.0c01063 Longfei Luo 1 , Xiaolin Lyu 1 , Zhehao Tang 1 , Zhihao Shen 1 , Xing-He Fan 1
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By combining reversible addition–fragmentation chain transfer (RAFT) with postfunctionalization and ion exchange, we synthesized a series of block copolymers (BCPs) containing an azobenzene-based liquid crystalline (LC) polymer (PAzo) and an imidazolium-containing poly(ionic liquid) (PIL, PVB(TFSI)) with the volume fraction of PIL (fPIL) values ranging from 15.9% to 69.9%. The samples obtained self-assemble into hexagonally packed cylinders (HEX), lamellae (LAM), and the mixed phase with coexisting HEX and LAM. The thin-film self-assembly of the samples PAzo101-b-PVB(TFSI)22 and PAzo101-b-PVB(TFSI)67 was studied systematically. We investigated the assembled structures of the thin films with various initial thicknesses after thermal annealing (145 °C for 12 h) or mixed solvent vapor annealing with tetrahydrofuran and n-hexane. Thin films with large-scale uniaxial PIL nanocylinders were obtained, which will greatly broaden the application of IL-based BCPs. Inverse phases were also observed for the thin films with thicknesses less than ∼120 nm. The different mechanisms of the formation of inverse nanostructures formed in the thinner films under the thermal annealing and mixed solvent vapor annealing conditions were also elucidated.
中文翻译：
含偶氮苯型液晶聚合物和聚离子液体的嵌段共聚物的薄膜自组装
通过将可逆加成-断裂链转移（RAFT）与后官能化和离子交换相结合，我们合成了一系列嵌段共聚物（BCP），其中包含基于偶氮苯的液晶（LC）聚合物（PAzo）和含咪唑的聚（离子液体） ）（PIL，PVB（TFSI）），PIL的体积分数（f PIL）值在15.9％到69.9％之间。所获得的样品可自组装成六边形填充圆柱体（HEX），薄片（LAM）以及与HEX和LAM共存的混合相。样品PAzo 101 - b -PVB（TFSI）22和PAzo 101 - b -PVB（TFSI）67的薄膜自组装被系统地研究了。我们研究了热退火（145℃12小时），或混合溶剂蒸气退火用四氢呋喃和之后的薄膜与各种初始厚度的组装结构Ñ正己烷。获得了具有大规模单轴PIL纳米圆柱体的薄膜，这将大大拓宽基于IL的BCP的应用。对于厚度小于〜120 nm的薄膜，也观察到反相。还阐明了在热退火和混合溶剂蒸汽退火条件下在较薄的薄膜中形成反向纳米结构的不同机理。
更新日期：2020-11-12
中文翻译：
含偶氮苯型液晶聚合物和聚离子液体的嵌段共聚物的薄膜自组装
通过将可逆加成-断裂链转移（RAFT）与后官能化和离子交换相结合，我们合成了一系列嵌段共聚物（BCP），其中包含基于偶氮苯的液晶（LC）聚合物（PAzo）和含咪唑的聚（离子液体） ）（PIL，PVB（TFSI）），PIL的体积分数（f PIL）值在15.9％到69.9％之间。所获得的样品可自组装成六边形填充圆柱体（HEX），薄片（LAM）以及与HEX和LAM共存的混合相。样品PAzo 101 - b -PVB（TFSI）22和PAzo 101 - b -PVB（TFSI）67的薄膜自组装被系统地研究了。我们研究了热退火（145℃12小时），或混合溶剂蒸气退火用四氢呋喃和之后的薄膜与各种初始厚度的组装结构Ñ正己烷。获得了具有大规模单轴PIL纳米圆柱体的薄膜，这将大大拓宽基于IL的BCP的应用。对于厚度小于〜120 nm的薄膜，也观察到反相。还阐明了在热退火和混合溶剂蒸汽退火条件下在较薄的薄膜中形成反向纳米结构的不同机理。
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