在活性变形聚合物玻璃中直接测量分子运动
Hau-Nan Lee1, Keewook Paeng, Stephen F Swallen
1Department of Chemistry, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53706, USA.
概括
聚合物玻璃中的塑料变形是由增加的分子流动性驱动的. 这项研究量化了变形期间的移动性变化,揭示了超出简单模型的复杂行为,并直接将移动性与塑料流量联系起来.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 类风病学 类风病学 类风病学
背景情况:
- 玻璃型聚合物通过聚合物链运动在应力下变形.
- 了解分子运动是解释聚合物变形的关键.
- 像Eyring模型这样的现有模型在描述这个过程时存在局限性.
研究的目的:
- 在活性聚合物玻璃变形过程中量化测量分子运动变化.
- 为了研究压力,分子移动性和塑料流动之间的关系.
- 评估Eyring模型在不同压力状态中的适用性.
主要方法:
- 使用光学光漂白技术.
- 应用于聚合物玻璃,特别是聚甲酸的单轴拉伸爬行.
- 在细分流动性中量化测量的变化.
主要成果:
- 在单轴拉伸爬行过程中,细分移动性增加了多达1000倍.
- 埃林格模型准确地描述了低压力移动性,但在流动开始后失败了.
- 在较高的应力下,移动性加速,放松时间缩小,然后在应力硬化状态下移动性下降.
- 观察到延伸率和细分移动性之间存在强烈的相关性.
结论:
- 压力诱导的分子流动性是使聚合物玻璃中的塑料流动成为可能的关键因素.
- 压力和流动性之间的复杂,非单调的关系凸显了简单模型的局限性.
- 放松时间的缩短表明在变形过程中局部环境更加均.


