几种典型多相体系中聚合物的慢松弛行为研究

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非晶态玻璃化转变是凝聚态物理中一个有趣而又尚待解决的问题,而聚合物多相体系中分子运动行为不仅是相关理论存在争议最大之处,也是制备高性能阻尼材料的关键因素。本文通过二维动态机械谱在具有对称耗散峰的PBA和PEA中首次观察到慢松弛现象,证实了PBA和PEA中也同样存在慢松弛行为。分别通过将BA、EA与IP单体共聚,制备不同组成的微共聚物PBA-co-IP、PEA-co-IP,发现当IP含量为1.3%和2.0%时,PBA-co-IP和PEA-co-IP表现出明显不对称的tanδ耗散峰,通过DSC和TEM发现PBA-co-IP和PEA-co-IP未出现明显相分离,证明出现这一现象不是由各向异性引起。在DMA表征和TTS分析的基础上,绘制了其松弛谱图,证实了引入IP后,PBA-co-IP和PEA-co-IP表现出不对称的tanδ耗散峰是由于慢松弛引起的,并根据其特殊的分子结构,提出了“链-环”模型进行了解释。另外,引入P后,PBA-co-IP和PEA-co-IP的动态脆性有所下降,从凝聚态物理的角度也有效解释PBA-co-IP、PEA-co-IP出现不对称tanδ耗散峰的原因。通过上述工作证实了通过微共聚的方法可有效释放其慢松弛,为进一步研究多相体系的慢松弛行为,以具有明显慢松弛行为的IIR为研究对象,通过熔融共混,分别制备了其与结晶程度不同聚合物的共混物,HDPE/ⅡR和EVA/ⅡR。通过SEM分析,发现随第二相含量的增加,共混物的相态结构可从“海-岛”结构变为双相连续,并且通过对HDPE/ⅡR共混物的动态力学性能分析,提出了线性压制理论,通过对EVA/ⅡR共混物的动态力学性能及DMA差谱分析,证实了EVA对IIR中链段运动、sub-Rouse modes和Rouse modes三种运动具有不同的束缚作用。
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