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ソノケミカル・ポリマー・メカノケミストリーの弱い結合の相対的な力

Bobin Lee ¹, Zhenbin Niu ¹, Junpeng Wang ¹

⁰Department of Chemistry, Duke University , Durham, North Carolina 27708, United States.

Journal of the American Chemical Society +

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2015年8月7日

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まとめ

3つのポリマー結合の機械的強さを定量化しましたアゾビスジアルキルニトリル結合が最弱で,次にチオエーテル,それからベンジルフェニルエーテルが,ポリマーの故障メカニズムに関する洞察を示しています.

科学分野

ポリマー化学
材料科学
機械化学

背景

化学結合の機械的強さは,材料の故障と機械化学反応性を理解するために重要である.
特にポリマーにおけるシシール結合の機械的強度に関する定量的なデータは依然として少ない.
機械的なストレス下での結合分裂を理解することは頑丈な材料と反応性の高いシステムを設計する鍵です

研究の目的

アゾビスジアルキルニトリル,チオエーテル,ベンジルフェニルエーテル結合を含むポリマーの相対的な強さを決定する.
これらの結合の力学的な強さを既知の熱力学的な強さと比較する.
ポリマーの結合構造,機械化学的結合,および機械的な故障の関係を調査する.

主な方法

ポリマー溶液のパルス超音波によるポリマー鎖分裂を評価した.
2つの補完的なテクニックを使用した:非分裂メカニコフォアに対する競争性結合分裂と,長期的超音波処理後の分子量分析.
メカニカル・フォースの内部校正のためにジェム・ジクロロプロパン・メカノフォアを使用した.

主要な成果

機械的結合強度の明確な階層が確立された:アゾビジジアルキルニトリル (最も弱い) <チオエテル <ベンジルフェニルエテル.
機械的強度が熱力学的結合強度と直接相関しないことが示された.
ベンジルフェニルエーテル結合は,熱力学的にチオエーテル結合よりも強いにもかかわらず,より大きな機械的弾性を示すことが観察されました.

結論

ポリマーのシシール結合の機械的強度は,機械化学的結合効率などの熱力学的な安定性以外の要因によって影響を受けます.
結合分裂中の再混合によって引き起こされる可能性があるメカノケミカルカップリングは,ベンジルフェニルエーテル結合のより高い機械的強度に貢献する.
この研究は,機械的ストレス下でのポリマーの振る舞いを予測し,適合した故障特性を有する材料を設計するための重要な定量データを提供します.

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