大分子—溶剂间氢键作用对溶液浇铸共混物链缠结与分子动力学的影响

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溶液浇铸法是一种广泛应用的制备均一高分子共混物体系的方法,且其加工过程中的工艺条件显著影响体系中的聚集态结构,进而影响其制备高分子共混物的宏观性能。目前已有研究从分子水平上给出了高分子共混物材料、分子链聚集态结构及分子动力学之间的关系,认为浇铸溶剂的性质对于高分子共混物缠结状态及松弛转变有显著影响。然而,溶剂与共混物之间的氢键作用对于共混物体系中缠结状态和松弛转变的影响尚不得知。因此,本文选择聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯-马来酸酐共聚物(PMMA/SMA)共混物作为研究对象,通过调节间二甲苯-乙酸混合溶剂中乙酸的质量分数(Rac)控制溶剂与共混物体系中的氢键含量,结合动态流变、调制DSC和宽频介电谱等手段系统考察了溶剂与聚合物间的氢键作用对于高分子共混物体系中分子链聚集态及分子动力学的影响。研究表明,乙酸与PMMA间的氢键作用显著影响PMMA/SMA共混物薄膜的链缠结密度和分子动力学。当乙酸与PMMA间氢键作用增强时,记忆效应的存在使得共混物薄膜中拓扑缠结密度降低,凝聚缠结含量升高,玻璃化转变温度(Tg)升高,链段松弛时间(τmax)延长,材料的脆性增加,离子电导过程减弱,而a松弛分布却几乎不受影响。β松弛的动力学及其分布也不受氢键作用的影响。
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