无规离聚物物理凝胶行为的边界
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- 英文论文题名：Boundaries for lonomer as Reversible Gel
- 论文作者：陈全 ; 张志杰 ; 刘畅
- 英文论文作者：Quan Chen ; Zhijie Zhang ; Chang Liu ; State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry ; Changchun Institute of Applied Chemistry ; Chinese Academy of Sciences
- 年：2016
- 作者机构：中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室;
- 论文关键词：离聚物 ; 流变学 ; 线性粘弹性 ; 物理凝胶
- 会议召开时间：2016-07-01
- 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第十七分会：流变学
- 语种：中文
- 分类号：O631;O648.17
- 学会代码：ZGHY
- 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第十七分会 ; 流变学
- 会议地点：中国辽宁大连
- 主办单位：中国化学会
- 学会名称：中国化学会
- 页数：1
- 文件大小：207k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
无规离聚物(Random Ionomer)是指离子在高分子链上无规分布的一类离聚物。和很多成功的高分子材料一样,无规离聚物的商业开发也走在了基础研究之前。1,2自从杜邦公司商业化"Surlyn"以来,离聚物材料已经应用于包装、表面涂膜和记忆材料等多个领域。对于离聚物的结构,比较经典的模型是Eisenberg的限制区域模型:由于高分子材料(特别是以碳氢为主体的高分子材料)通常具有较低的极性,极性的离子基团在高分子基体中会形成聚集。该离子聚集体具有物理交联点的功效,使得离聚物具有物理凝胶的力学特性。离子聚集会进一步限制周围高分子链段的运动,受限制的链段随着离子浓度的增加而增加,进而会导致体系玻璃化转变温度的上升。Eisenberg的限制区域模型虽然可以解释离聚物的物理凝胶行为,但没有回答关于离聚物凝胶的两个基本问题:凝胶如何在低离子浓度形成而又如何在高离子浓度失效?对于这两个问题,我们近期的研究给出了部分答案。凝胶的形成对应的点称为凝胶点,凝胶点以前,离子交联会产生尺寸具有一定分布的溶胶,但没有形成逾渗网络。而达到凝胶点以后,逾渗网络形成,且凝胶的比重会随着离子浓度的上升而增加,使得最终凝胶占据整个体系。我们发现,凝胶点对应约平均每条链上一个离子的浓度。凝胶形成后,继续增加离子浓度,会导致橡胶态模量逐渐增加。最终橡胶态模量与玻璃态模量融合为一个宽分布的松弛过程,此时凝胶行为失效。我们发现,该转变对应的离子浓度约为平均每个Kuhn链节上一个离子的浓度。
A random ionomer has ionic groups randomly attached to the polymer backbone.Since Dupont commercialized the first random ionomer under the trade name Surlyn in 1964,the structure and dynamics of random ionomers have been subjected to extensive researches.~(1,2) Nevertheless,two basic questions have yet to be better understood in respect to ionomer as physical gel:(1) How is the gel formed at low ion content and(2) how does the gel behavior change at high ion content? In our recent studies,we found that(1) the gel point is close to ~ one ion per chain on average and(2) the rubbery and glassy moduli merge at ~ one sticker per Kuhn segment.
A random ionomer has ionic groups randomly attached to the polymer backbone.Since Dupont commercialized the first random ionomer under the trade name Surlyn in 1964,the structure and dynamics of random ionomers have been subjected to extensive researches.~(1,2) Nevertheless,two basic questions have yet to be better understood in respect to ionomer as physical gel:(1) How is the gel formed at low ion content and(2) how does the gel behavior change at high ion content? In our recent studies,we found that(1) the gel point is close to ~ one ion per chain on average and(2) the rubbery and glassy moduli merge at ~ one sticker per Kuhn segment.
引文
[1]Zhang,L.H.;Brostowitz,N.R.;Cavicchi,K.A.;Weiss,R.A.Macromol React Eng 2014,8:81.
[2]Eisenberg,A.;Kim,J.-S.,Introduction to Ionomers.Wiley:New York,1998.
[2]Eisenberg,A.;Kim,J.-S.,Introduction to Ionomers.Wiley:New York,1998.