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共轭聚合物以其良好的性能和优越的加工性使其在有机电子学领域表现出广阔的应用前景。有机电子器件的性能极大地依赖于活性层微结构的有序性,然而,共轭聚合物由于特有的长链分子结构和分子量分布的多分散性,使其具有复杂的微结构。因而,窄分子量分布的材料有望制备出有序性更好的薄膜。共轭高分子的刚性结构和柔性致溶基团使有些聚合物呈现出液晶属性,液晶态所特有的流动性和部分有序性为分子在薄膜中的有序排列提供了有利条件。经历液晶态退火比直接从非晶态转变为结晶态更有利于制备高质量薄膜。本论文选取了一种液晶性聚噻吩材料PBTTT,通过物理方法得到了窄分子量分布的级分,利用熔融结晶制备了PBTTT结晶薄膜并研究了其形态结构,探讨了其形态结构与加工条件以及不同分子量组分的关系。 以P3HT为研究对象,通过逐步沉淀分级法和索式提取法对材料进行了分级,两种方法都得到了分子量分布窄化的级分。对于逐步沉淀分级法,需要确定溶液的浓度以及劣溶剂的加入量;对于索式提取法,只需要根据一定的原则选取不同溶解性的溶剂就可以得到重现性很好的实验结果。从操作性上来看,索式提取分级法是一种更高效的分级方法。利用二氯甲烷、三氯甲烷和氯苯对PBTTT进行索式提取,得到了窄分子量分布的氯苯级分。 利用窄分子量分布的PBTTT通过熔融结晶制备了两种形态的薄膜。在较高液晶态温度退火得到的是纤维晶形态,在较低液晶态温度退火得到的是台阶状形态。在这两种形态中,分子链都采取edge-on取向,其中在纤维晶形态中,晶体沿π-π堆积方向生长。对于纤维晶形态薄膜,其畴区尺寸随着退火温度的升高而增大,在单畴中,纤维晶高度取向。 在纤维晶形态中,在一定的温度范围内,随着结晶温度的升高,纤维晶的宽度有增加的趋势,纤维晶宽度的变化范围为57.5-64.9nm。可以推断,不同结晶温度下,不同分子量组分主导着结晶。通过对材料分子链长度的分布进行分析,分子链长分布在57.5-64.9nm之间的分子含量仅占8.2%,推断有大量组分未形成纤维晶,它们可能形成了部分有序结构的聚集体。 在较高液晶态温度退火后自然冷却到室温,除了得到纤维晶外还出现了许多圆形状碎片析出物,这些圆形碎片可以通过在较低的液晶态温度退火或者在某一结晶温度结晶而消除,说明自然冷却到室温的过程中有部分分子量组分发生了相分离,相分离是由于高分子量组分在较快的冷却速率下来不及结晶产生的。