Medición directa de la movilidad molecular en vidrios de polímeros activamente deformados

Área de la Ciencia:

• La ciencia de los polímeros es la ciencia de los polímeros.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Reología Reología.

Sus antecedentes:

• Los polímeros vidriosos se deforman a través del movimiento de la cadena polimérica bajo tensión.
• Comprender la movilidad molecular es clave para explicar la deformación del polímero.
• Los modelos existentes como el modelo de Eyring tienen limitaciones para describir este proceso.

Objetivo del estudio:

• Para medir cuantitativamente los cambios en la movilidad molecular durante la deformación del vidrio de polímero activo.
• Investigar la relación entre el estrés, la movilidad molecular y el flujo plástico.
• Evaluar la aplicabilidad del modelo de Eyring en diferentes regímenes de estrés.

Principales métodos:

• Utilizó una técnica de foto blanqueamiento óptico.
• Aplicado uniaxial arrastramiento por tracción a un vidrio de polímero, específicamente el poli (methacrilato de metilo).
• Cambios medidos cuantitativamente en la movilidad segmentaria.

Principales resultados:

• La movilidad segmentaria aumentó hasta 1000 veces durante el crepúsculo de tracción uniaxial.
• El modelo de Eyring describió con precisión la movilidad bajo estrés, pero falló después del inicio del flujo.
• A tensiones más altas, la movilidad se aceleró, los tiempos de relajación se redujeron y luego la movilidad disminuyó en el régimen de endurecimiento por deformación.
• Se observó una fuerte correlación entre la tasa de deformación y la movilidad segmental.

Conclusiones:

• La movilidad molecular inducida por el estrés es un factor crítico que permite el flujo de plástico en gafas de polímero.
• La relación compleja y no monótona entre el estrés y la movilidad pone de relieve las limitaciones de los modelos simples.
• La reducción de los tiempos de relajación sugiere un entorno local más homogéneo durante la deformación.