高分子复合物链段弛豫机制的力学谱研究

发布时间：2024-12-07 02:52

　　高分子材料是现代社会生活和工业生产不可或缺的材料之一。为了满足更多的性能需求,除了合成新型高分子以外,高分子复合材料由于具有优异的物理与化学性能而成为目前高分子材料的研究热点之一。同时,由于高分子复合材料的性能提升与高分子基体和第二相(纳米粒子或高分子)之间的相互作用密切相关,高分子复合物中分子链运动与动力学弛豫行为研究受到人们广泛关注。然而,目前的研究大都集中于玻璃化转变温度(Tg)附近的α弛豫行为,但对于Tg以上与较长链段运动有关的α'弛豫的规律与机制还不清楚。本文制备了具有不同相互作用的典型高分子复合材料,通过液态力学谱并结合差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱和电子显微镜等技术研究了分子间的相互作用与链段弛豫动力学行为,研究结果对于高分子复合材料的设计、性能调控及成型工艺的优化等方面具有重要的指导意义。首先,我们制备了不同组分的非晶聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与半结晶聚偏氟乙烯(PVDF)共混物,研究了其链段弛豫动力学行为,同时分析了 PVDF结晶相以及PMMA链段缠结状态随着组分和温度的演化规律。研究结果表明PMMA和PVDF高分子链间的相互作用对组分有很强的依赖性。在中间组分(...

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【部分图文】：

图１．２非晶高分子聚合物的无规线团模型??在高分子材料中分子链之间的相互作用会使高分子链呈现出特定的空间结??

量的这种性质被叫做“多分散性”。??高分子聚合物的分子量只有统计意义，各种实验方法得到的分子量是一个统计的??平均值，即平均分子量。平均分子量相同的高分子，也有可能由于分子量分布的??不同，导致性质各异。分子量小的高分子，流动性好，易于加工，但是如果想要??提高力学性能，则希望获....

图１．３半结晶高分子聚合物的隧道－折叠链模型［２３］??

这一??结果给了?Ｈｏｒｙ的无规线团模型强有力的支持。Ｆｌｏｒｙ提出的无规线团模型大体??上是正确的，但是ＳＡＮＳ的实验结果表明并不能排除在无规线团内部较小的区域??内，如在１－２?ｒｎｎ的范围内存在几个分子单元的局部有序平行排列。由于高分子??聚合物中的分子链是由单体单元相互链....

图１．４非晶态高分子聚合物形变与温度的关系曲线??与传统的晶体不同，高分子材料中结构的无序程度较大以及参与运动的结构??

态的高??分子聚合物，随着温度的进一步增加，形变又开始急剧增加。此时整个分子链的??重心产生位移，高分子的整链开始运动，呈现出粘性流体状，产生了不可逆的形??变，进入粘流态。较高温度时高分子聚合物的流动性是材料加工成型的必要条件，??除了部分在玻璃态进行的玻璃板材的真空成型外，大....

图１．５高分子聚合物的典型力学性质温度谱ｔ２９］??

记作从分子运动角度来看，它们之间只不过是链段的运动能力和参与运??动的长度尺度不同。高分子聚合物处于玻璃态时，它的整条分子链和链段的运动??会被冻结，只有许多较小尺度的运动单元能参与热运动。因为尺寸很小，所以激??发其运动只需要较小的活化能，在较低的温度时就可以进行运动。当温度更....

本文编号：4014678