聚乙烯纳米棒的玻璃过渡和热回收使用闪光差异扫描热量计
Madhusudhan R Pallaka1, Sindee L Simon2
1Department of Chemical Engineering, Texas Tech University, Lubbock, Texas 79409, USA.
The Journal of chemical physics
|March 27, 2024
概括
聚乙烯纳米棒的玻璃过渡温度 (Tg) 随着直径的缩小而下降,尤其是在没有支的情况下. 纳米棒的这种行为反映了超薄膜,表明类似的表面效应影响了它们的热特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 玻璃过渡温度 (Tg) 是聚合物的关键性质,受分子重量,封闭和表面积等因素的影响.
- 了解纳米结构聚合物的Tg对于设计具有量身定制的热性质的先进材料至关重要.
研究的目的:
- 为了研究聚乙烯 (PS) 纳米棒的玻璃过渡 (Tg) 行为和热回收.
- 为了比较支持 (在阳极氧化模板内) 和未支持的PS纳米棒与散装聚烯和超薄膜的热性能.
主要方法:
- 闪光差异扫描热度计 (FSC) 用于研究Tg和恢复.
- 各种直径 (20,55和350nm) 的聚乙烯纳米棒在AAO模板中被合成和特征化,并作为不受支持的结构.
主要成果:
- 与散装PS相比,未支持的聚乙烯纳米棒表现出压缩的Tg,随着直径的减少,压缩增加 (20nm棒显示了20K压缩).
- 支持的纳米棒和更大的不支持的纳米棒 (350 nm) 显示了类似散装Tg的行为.
- 没有支持的纳米棒中度恢复显示了尺寸依赖的动力学,较小的棒恢复速度快于批量PS.
结论:
- 无支的聚乙烯纳米棒的尺寸依赖的Tg行为与超薄聚合物薄膜的行为相似,当通过体积/表面比进行缩放时.
- 20纳米直径的纳米棒和20纳米超薄膜的脆弱性是相同的,这表明尽管Tg压缩有差异,但具有相似的放松机制.
- 封闭和表面效应显著影响纳米级聚合物的热特性.
