浓度一定的情况下，将利用TEM观 测到的聚集体尺寸和DLS的测量相比较，发现两者得到的聚集体粒径大小较吻合。
[0070] 实施例5凝胶状态下聚离子液体有序体的制备
[0071] 将实施例2中制备的聚离子液体溶解在少量的有机溶剂当中配置成聚离子液体质 量分数高达75%的聚离子液体凝胶；
[0072] a)以Br-为阴离子的聚离子液体溶解在正丙醇溶剂中，机械搅拌，促使两组分充分 复合均匀，密封放置两小时，实现聚离子液体凝胶状态下的自组装，形成有序体。
[0073] b)以BF4-为阴离的聚离子液体溶解在DMF溶剂当中，机械搅拌，促使两组分充分复 合均匀，密封放置两小时，实现聚离子液体凝胶状态下的自组装，形成有序体。
[0074] c)以PF6-为阴离子的聚离子液体溶解在DMF溶剂当中，机械搅拌，促使两组分充分 复合均匀，密封放置两小时，实现聚离子液体凝胶状态下的自组装，形成有序体。
[0075] 利用偏光显微镜对其有序体结构进行表征，如图8所示，不同的配对反离子情况下 的聚离子液体凝胶出现不同的有序性的层状液晶相结构。以BF 4-为阴离子的聚离子液体，聚 离子液体组装体的有序性最好，凝胶状态时在偏光显微镜下出现明显的十字花型的光学双 折射现象。其次是以为阴离子的聚离子液体凝胶，在偏光显微镜下出现残缺的十字花型 光学双折射现象，有序体结构的有序性变差。当以PF fT为阴离子的聚离子液体凝胶，在偏光 显微镜下出现非常不规则的光学双折射现象，有序体的有序性最差。通过控制不同的配对 反离子来调控聚离子液体组装体的有序性，其有序性顺序为BF4_>Bf >PFfT，其有序性结构 进一步利用同步辐射进行佐证，如图8同步辐射示意图所示，一维散射谱图上的散射峰出现 满足1:2:3:4:5:6:7的散射矢量关系时，对应有序性非常好的层状结构，如以BFfS阴离子 的聚离子液体凝胶。以为阴离子的聚离子液体凝胶的一维散射谱图，对应3 :4:5:6:7散 射矢量的消失，证明其层状结构的有序性变差。以PFfT为阴离子的聚离子液体凝胶同步辐射 一维散射谱图，发现一阶散射峰变宽变矮，所对应的层状结构有序性最差。
[0076] 以BFf为阴离子的聚离子液体凝胶通过改变溶剂，当以极性相近的四氢呋喃或者 氯仿为溶剂时，在偏光显微镜下观察到扇形纹理特征，同步辐射下的一维散射数据谱图所 对应的散射峰满足1::2，满足六方柱状相有序性结构，如图9所示。
[0077]聚离子液体凝胶状态下的有序结构可以将聚离子液体应用在软模板等复合材料 的制备。
[0078]实施例6固化成型后聚离子液体有序体的制备
[0079] 将实施例5中的聚离子液体凝胶放置室温干燥24小时，而后转移至真空干燥箱中 70°C下，抽真空干燥24小时，在研钵下充分研磨，得到有序体结构得以保持的聚离子液体粉 末。
[0080] 利用小角散射(SAXS)对固体粉末的微观有序性性结构进行表征。如图10所示，三 种不同的配对反离子的聚离子液体固体粉末下的SAXS-维数据图上都展示出了q，2q散射 矢量，满足矢量关系1:2,表明聚离子液体在固体粉末时依旧保持凝胶状态下的有序层状结 构。只是随着溶剂的挥发干燥，散射矢量向高散射矢量方向移动，根据d = 23i/q，层间距减 小。且这种有序性的固体粉末材料是一种介孔材料，广泛的用于CO2等气体的的吸附。
[0081 ]通过紫外-可见光分光光度计，动态光散射，TEM的形貌表征，偏光显微镜，同步辐 射(SAXS)等实验数据，充分证明了聚离子液体在两亲性的驱动力和静电相互作用下，通过 简易方便的手段在有机溶剂当中形成稳定的有序体结构，通过调节浓度，溶剂，阴离子得到 不同的有序体结构。在聚离子液体固化成型后，这种有序性结构得到保持。
[0082] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的 限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
[0083] 本说明书中公开的所用的特征，或公开的所用方法过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
【主权项】
1. 一种聚离子液体有序体，其特征在于：该聚离子液体有序体是由离子液体单体自由 基聚合后得到的聚离子液体溶解在有机溶剂中，随着溶剂挥发自组装而成。2. 根据权利要求1所述的聚离子液体有序体，其特征在于：所述的聚离子液体结构式 为：其中R=Ci减打6烷基，η代表官能度，A为不同配对反离子。3. 根据权利要求1所述的聚离子液体有序体，其特征在于:所述主链上的咪挫环和其反 离子所形成亲水区域中的反离子4为化^口。6^8。4^中的一种或两种^上的组合。4. 根据权利要求1所述的聚离子液体有序体，其特征在于:主链上的咪挫环和其反离子 形成亲水区域，烷基取代碳链长为16的长烷基链形成疏水区域，所述聚离子液体亲疏水区 域通过亲疏水相互作用和静电相互作用形成有序体;所述的亲水区域是由咪挫环和不同配 对反离子所构成，所述的疏水区域是由取代的十六烷基链所构成。5. 根据权利要求1所述的聚离子液体有序体，其特征在于:聚离子液体与有机溶剂的质 量体积比为5mg/ml。6. -种权利要求1所述的聚离子液体有序体的制备方法，其特征在于具体步骤如下： 1) 合成烷基碳链长为16取代的离子液体； 2) 通过偶氮二异下腊(AIBN)引发离子液体自由基聚合，得到16烷基碳链长取代的聚离 子液体，经过溶解沉淀干燥后，得到^化^为反离子的聚离子液体，随后通过离子交换得到 不同反离子配对的聚离子液体； 3) 将适量干燥后的聚离子液体溶解在有机溶剂中，在超声条件下使两组分充分复合， 实现有序体的组装。7. 根据权利要求6所述的聚离子液体有序体的制备方法，其特征在于:步骤1)和步骤2) 所述的离子液体和聚离子液体的合成在无水无氧氮气保护下进行。8. 根据权利要求6所述的聚离子液体有序体的制备方法，其特征在于:步骤1)中，离子 液体的制备方法具体如下： a) 在装有回流冷凝管、溫度计和氮气导管的Ξ 口瓶中加入1-乙締基咪挫，1-漠十六烧 (1:1.5)，适量无水乙醇，0.1肖对苯二酪;通氮气保护，70-75°〇揽拌反应2地，得到淡黄色溶 液； b) 得到的产物用乙醇溶解，乙酸乙醋沉淀的方法重复3-5次后得到白色固体，70°C置于 真空烘箱除去溶剂得到产物。9. 一种如权利要求1所述的聚离子液体有序体的表征方法，其特征在于， a) 在所述的聚离子液体有序体的组装过程中，存在自组装体形成的临界胶束浓度，通 过巧光探针技术探测不同浓度下聚离子液体自组装的行为； b) 将聚离子液体有序体均匀诱铸在薄纯碳支持膜上，在红外灯照射下干燥20min，将其 置于电子干燥箱中24小时W上除去残余溶剂;待样品制备完成后，利用透射电子显微镜观 察其自组装体的形貌； C)当聚离子液体在有机试剂中的质量浓度高达75%时，利用偏光显微镜和同步福射观 察到液晶相有序体的组装行为。10. -种如权利要求1所述的聚离子液体有序体的应用，其特征在于，将其用作软模板 材料或者介孔材料。
【专利摘要】本发明属于功能高分子材料领域，特别涉及一种聚离子液体有序体及其制备方法。一种聚离子液体有序体，该聚离子液体有序体是由离子液体单体自由基聚合后得到的聚离子液体溶解在有机溶剂中，随着溶剂挥发自组装而成。上述聚离子液体在有机溶剂当中的有序体结构包括两个不同浓度范围，一个是高于临界胶束浓度下有序体的结构。与现有技术相比，本发明解决了聚离子液体由“先组装后聚合”有序体组装不稳定的问题，得到了稳定性，机械强度较好的聚离子液体有序体。本发明对于深入理解聚离子液体自发聚集过程及相关影响因素，对于形成结构可控的有序聚集体，优化制备工艺等有重要意义。
【IPC分类】C08F126/06, G01N21/84
【公开号】CN105542048
【申请号】CN201510930410
【发明人】张伟, 楼丁硕, 潘传永, 葛青
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月14日