Fig. 1 compares the stressestrain r

Fig. 1 compares the stressestrain response of the triblock and
the precursor diblock, measured in tension at a nominal strain rate
of 0.1 s1. The tethering the PIB chains at both ends increases the
stress at failure by about a factor of 6. The tensile strength of the
triblock, 13 MPa, is substantial for a rubbery polymer lacking covalent
crosslinks. The failure strain is ~600%, consistent with thermoplastic
elastomer behavior.
The triblock has a phase-separated morphology, as evidenced
indirectly by its thermoplastic elastomeric behavior (Fig. 1), and
directly with AFM and TEM images shown in Fig. 2. The dark regions
in the TEM micrograph represent the stained allo phases, and
the continuous light phase represents the PIB. The phase
morphology is irregular, the allo phases ranging from 50 to 250 nm
in size. In the AFM images probing the surface of the polymer film,
the lighter regions correspond to the hard allo phases, while the
continuous darker area represents the soft PIB phase. Heating
through the glass transition temperature of the allo domains
coarsens the phase structure, suggesting the orderedisorder transition
is below this Tg.
The softening of the allo-rich domains is seen directly in the
dynamic modulus measured at low strain amplitude over a range of
temperatures (Fig. 3). There are peaks in the loss modulus associated
with the local segmental dynamics of each phase; these occur
at temperatures corresponding to the calorimetric glass transitions
at 67 and 71
C for the PIB and allo phases, respectively. Between
these temperatures there is a region over which the dynamic
modulus is relatively flat, varying from ca. 400e600 kPa over a 40

temperature range. This corresponds to the rubbery plateau of the
PIB block, augmented by the effect of the tethered end-blocks. Note
that time-temperature superpositioning cannot be applied to
obtain isothermal master curves in the frequency regime, because
of the morphology changes at higher temperatures (Fig. 2), which
alters the mechanical response. This is in addition to the usual
thermorheological complexity due to the different temperature
sensitivity of the local segmental and the global chain modes,
observed generally for polymers [25] including PIB [8]. This
breakdown to time-temperature superpositioning is apparent in
the loss modulus curves shown in the inset to Fig. 3.
The plateau modulus of PIB homopolymer has been measured
by different groups [26e28], with a value of G0
N
¼ 290 ± 35 kPa
(indicated by the horizontal dashed line in Fig. 3). This is about 40%
less than the plateau in the storage modulus measured for the
triblock. G0
N for the latter is larger due to the contribution from the
tethered allo domains. For neat PIB, the entanglement molecular
weight Me ¼ 10.5 kg/mol [29]. Since this entanglement spacing is
inversely proportional to the plateau modulus, if the higher G0
N for
the triblock were solely due to a larger concentration of crosslinks
(diblock tethering in addition to the entanglements), the chain
length between the domains would be ca. 40% smaller (~4 kg/mol).
This is almost an order of magnitude smaller than the actual PIB
block length of 25e41 kg/mol. The inferences is that the dominant
mechanism for the high plateau modulus cannot be the network
structure of the triblock elastomer; rather the allo domains act as
reinforcing filler.
A reinforcing filler increases the modulus of the polymer, primarily
because the inextensibility of the particles (or glassy endblock
domains) amplifies the strain of the PIB chains; this hydrodynamic
effect is strain independent. A mechanism specific to the
materials is detachment or disruption of the particles or dispersed
phase from the matrix, which introduces nonlinearity into the
mechanical response. The latter very generally is known as the
Payne effect [28,30]. The contribution to the modulus from the hard
domains can be estimated using various empirical models, having
the generic form [31],
G ¼
f1Gn1
þ ½1  f1Gn2
1=n (1)
The subscripts refer to the two phases having moduli Gi and volume
fraction fi. The parameter n ranges from 0 (series coupling),
yielding a lower bound on the modulus, to 1 (parallel coupling),
which gives an upper bound. A common value is n ¼ 1/5, corresponding
to the model of Davies [32], which assumes macroscopic
homogeneity, isotropy, and co-continuous phases. From the
measured plateau modulus and using 3 GPa for the glassy modulus
of the hard domains, we obtain n ¼ 0.7 ± 0.1. This is substantially
larger than the value of 0.2 associated with co-continuity of the
phases, and is consistent with the dispersed domain structure seen
in Fig. 2.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Fig. 1 เปรียบเทียบการตอบสนอง stressestrain triblock และสารตั้งต้น diblock วัดความตึงเครียดที่ต้องใช้ระบุอัตราของ 0.1 s 1 การ tethering โซ่ PIB ที่ทั้งสิ้นสุดขึ้นการความเครียดที่ล้มเหลวโดยเกี่ยวกับตัวคูณ 6 แรงของการtriblock, 13 แรง ถูกพบในพอลิเมอดิ rubbery ขาด covalentcrosslinks สายพันธุ์ล้มเหลวเป็น ~ 600% สอดคล้องกับเทอร์โมพลาสติกลักษณะการทำงานจักรยานยนต์Triblock มีการแบ่งระยะสัณฐานวิทยา ตามที่เป็นหลักฐานทางอ้อม โดยพฤติกรรม elastomeric เทอร์โมพลาสติก (Fig. 1), และโดยตรงกับภาพ AFM และยการที่แสดงใน Fig. 2 ภูมิภาคเข้มในการยการ micrograph แสดงระยะ allo ทิ้งคราบ และระยะแสงต่อเนื่องแทน PIB ขั้นตอนการสัณฐานวิทยาคือผิดปกติ ระยะ allo ตั้งแต่ 50 ถึง 250 nmในขนาด ในภาพ AFM ตรวจสอบพื้นผิวของฟิล์มพอลิเมอร์ภูมิภาคเบาสอดคล้องกับระยะ allo ยาก ในขณะพื้นที่อย่างต่อเนื่องเข้มแสดงถึงระยะ PIB นุ่ม เครื่องทำความร้อนโดยอุณหภูมิการเปลี่ยนแก้วโดเมน allocoarsens โครงสร้างระยะ แนะนำการเปลี่ยนแปลง orderedisorderนี้นี้ Tgนุ่มนวลของโดเมน allo อุดมไปด้วยจะเห็นได้โดยตรงในการวัดความกว้างต่ำสุดต้องใช้ช่วงของโมดูลัสแบบไดนามิกอุณหภูมิ (Fig. 3) มียอดในโมดูลัสของขาดทุนที่เกี่ยวข้องมีการเปลี่ยนแปลงงานติด segmental ท้องถิ่นของแต่ละขั้นตอน เหล่านี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแก้ว calorimetricที่ 67 71 C สำหรับระยะ PIB และ allo ตามลำดับ ระหว่างอุณหภูมิเหล่านี้เป็นบริเวณที่มีไดนามิกโมดูลัสจะแบนค่อนข้าง แตกต่างจาก 400e600 kPa ca มากกว่า 40 แบบช่วงอุณหภูมิ นี้สอดคล้องกับราบสูง rubbery ของบล็อก PIB ขยาย โดยผลของการสิ้นสุดบล็อกคุณ หมายเหตุไม่สามารถใช้ superpositioning ที่อุณหภูมิเวลาได้เส้นโค้งหลัก isothermal ระบอบความถี่ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาที่อุณหภูมิสูง (Fig. 2), ซึ่งเปลี่ยนแปลงการตอบกล โดยนอกจากปกติthermorheological ซับซ้อนเนื่องจากอุณหภูมิแตกต่างกันระดับความสำคัญของท้องถิ่นงานติด segmental และโหมดโซ่ทั่วโลกสังเกตโดยทั่วไปสำหรับโพลิเมอร์ [25] รวม PIB [8] นี้แบ่งการ superpositioning เวลาอุณหภูมิจะเห็นได้ชัดในเส้นโค้งโมดูลัสของขาดทุนที่แสดงในแทรก Fig. 3โมดูลัสที่ราบสูงของ PIB homopolymer มีการวัด[26e28], กลุ่มอื่นมีค่า G0N¼ 290 ± 35 kPa(ตามเส้นประแนวนอนใน Fig. 3) เป็นประมาณ 40%น้อยกว่าราบสูงในโมดูลัสเก็บที่วัดนี้triblock G0N สำหรับหลังมีขนาดใหญ่เนื่องจากผลจากการallo ทุกโดเมน สำหรับอย่าง PIB, entanglement โมเลกุลน้ำหนักฉัน¼ 10.5 กิโลกรัม/โมล [29] เนื่องจากระยะห่าง entanglement นี้inversely กับโมดูลัสที่ราบสูง ถ้ายิ่ง G0N สำหรับtriblock ได้แต่เพียงผู้เดียวเนื่องจากความเข้มข้นขนาดใหญ่ของ crosslinks(diblock tethering นอกจากการกีดขวาง), สายความยาวระหว่างโดเมนจะเป็น ca. เล็กลง 40% (~ โมล 4 กิโลกรัม)นี่คือเกือบเป็นลำดับของขนาดเล็กกว่า PIB จริงบล็อกจำนวน 25e41 กิโลกรัม/โมล Inferences ว่าหลักการกลไกสำหรับโมดูลัสสูงที่ราบสูงไม่มีเครือข่ายโครงสร้างของจักรยานยนต์ triblock เป็น โดเมน allo ทำหน้าที่เป็นหน้าที่ฟิลเลอร์สารเติมเสริมเพิ่มโมดูลัสของพอลิเมอร์ หลักเนื่องจาก inextensibility ของอนุภาค (หรือฟิต endblockโดเมน) กำลังโคจรอยู่ซึ่งสายพันธุ์ของโซ่ PIB hydrodynamic นี้ผลคือ ต้องใช้อิสระ กลไกเฉพาะสื่อปลดหรือทรัพยอนุภาค หรือกระจายระยะจากเมทริกซ์ การแนะนำ nonlinearity ในการตอบกล หลังมากโดยทั่วไปเรียกว่าเป็นการผล Payne [28,30] ส่วนจัดสรรไปยังโมดูลัสจากฮาร์ดดิสก์สามารถประเมินโดเมนโดยใช้รุ่นประจักษ์ต่าง ๆ มีแบบฟอร์มทั่วไป [31],G ¼ f1Gn1þ ½1 f1 Gn21 = n (1)ตัวห้อยหมายถึงระยะสองมี moduli Gi และปริมาณเศษส่วนความเร็วสูง ช่วงพารามิเตอร์ n 0 (ชุด coupling),ผลผลิตต่ำกว่าที่ถูกผูกไว้บนโมดูลัส 1 (แบบขนาน coupling),ซึ่งทำให้มีขอบเขตบน ค่าทั่วไปคือ n ¼ 1/5 สอดคล้องแบบจำลองของเดวิส [32], ซึ่งสันนิษฐาน macroscopichomogeneity, isotropy และระยะของบริษัทอย่างต่อเนื่อง จากการวัดโมดูลัสที่ราบสูงและใช้ 3 เกรดเฉลี่ยสำหรับโมดูลัสฟิตโดเมนยาก เรารับ n ¼ 0.7 ± 0.1 นี้เป็นมากมีขนาดใหญ่กว่าค่าของ 0.2 ที่เกี่ยวข้องกับความต่อเนื่องร่วมของการเฟส และสอดคล้องกับโครงสร้างโดเมนกระจัดกระจายเห็นใน Fig. 2

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มะเดื่อ. 1 เปรียบเทียบการตอบสนองของ stressestrain triblock และ
diblock สารตั้งต้นที่วัดในความตึงเครียดในอัตราความเครียดเล็กน้อย
0.1 s? 1 tethering โซ่ PIB
ที่ปลายทั้งสองเพิ่มความเครียดที่ความล้มเหลวโดยเกี่ยวกับปัจจัย6. ความต้านทานแรงดึงของ
triblock 13 เมกะปาสคาลเป็นอย่างมากสำหรับพอลิเมอยางขาดโควาเลนต์
crosslinks ความเครียดความล้มเหลวคือ ~ 600%
สอดคล้องกับเทอร์โมพฤติกรรมยาง.
triblock
มีสัณฐานเฟสแยกเป็นหลักฐานทางอ้อมโดยพฤติกรรมของยางเทอร์โม(รูปที่ 1).
และโดยตรงกับAFM และ TEM ภาพที่แสดงในรูป 2. ภูมิภาคที่มืดใน TEM micrograph เป็นตัวแทนของสี allo ขั้นตอนและระยะแสงอย่างต่อเนื่องแสดงให้เห็นถึงPIB ขั้นตอนการเปลี่ยนรูปร่างผิดปกติ, ขั้นตอน allo ตั้งแต่ 50-250 นาโนเมตรในขนาด ในภาพ AFM ละเอียดพื้นผิวของฟิล์มโพลิเมอร์ที่ภูมิภาคเบาสอดคล้องกับขั้นตอนallo อย่างหนักในขณะที่พื้นที่สีเข้มอย่างต่อเนื่องแสดงให้เห็นถึงขั้นตอนการPIB นุ่ม ความร้อนผ่านอุณหภูมิการเปลี่ยนแก้วโดเมน allo coarsens โครงสร้างขั้นตอนการบอกการเปลี่ยนแปลง orderedisorder อยู่ด้านล่าง Tg นี้. อ่อนของโดเมน allo ที่อุดมไปด้วยจะเห็นได้โดยตรงในโมดูลัสแบบไดนามิกวัดที่กว้างความเครียดต่ำกว่าช่วงของอุณหภูมิ( รูปที่. 3) มียอดเขาโมดูลัสในการสูญเสียที่เกี่ยวข้องเป็นที่มีการเปลี่ยนแปลงปล้องท้องถิ่นของแต่ละเฟส เหล่านี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแก้วแคลอรีที่? 67 และ 71 องศาเซลเซียสสำหรับ PIB และขั้นตอน allo ตามลำดับ ระหว่างอุณหภูมิเหล่านี้เป็นพื้นที่ซึ่งแบบไดนามิกโมดูลัสแบนค่อนข้างแตกต่างจากรัฐแคลิฟอร์เนีย 400e600 kPa กว่า 40 ช่วงอุณหภูมิ นี้สอดคล้องกับที่ราบสูงยางของบล็อก PIB เติมโดยผลของการผูกปลายบล็อก หมายเหตุsuperpositioning เวลาอุณหภูมิที่ไม่สามารถนำไปใช้ให้ได้เส้นโค้งต้นแบบisothermal ในระบอบการปกครองความถี่เพราะการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่อุณหภูมิสูง(รูปที่. 2) ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงการตอบสนองกล นี่คือนอกเหนือไปจากปกติซับซ้อน thermorheological เนื่องจากอุณหภูมิที่แตกต่างกันความไวของปล้องท้องถิ่นและโหมดห่วงโซ่ทั่วโลกตั้งข้อสังเกตโดยทั่วไปสำหรับโพลีเมอ[25] รวมทั้ง PIB [8] ซึ่งรายละเอียดจะ superpositioning เวลาอุณหภูมิเป็นที่ประจักษ์ในโค้งโมดูลัสการสูญเสียที่แสดงในสิ่งที่ใส่เข้าไปเพื่อรูป 3. โมดูลัสของที่ราบสูง homopolymer PIB ได้รับการวัดโดยกลุ่มที่แตกต่างกัน[26e28] มีค่าของ G0 ไม่มี¼ 290 ± 35 กิโลปาสคาล (แสดงโดยเส้นประในรูปแนวนอน. 3) นี่คือประมาณ 40% น้อยกว่าที่ราบสูงในโมดูลัสจัดเก็บข้อมูลวัดที่triblock G0 ไม่มีข้อความหลังมีขนาดใหญ่เกิดจากการมีส่วนร่วมจากที่โดเมน allo ล่าม สำหรับ PIB เรียบร้อยที่พัวพันโมเลกุลน้ำหนักฉัน¼ 10.5 กก. / mol [29] ตั้งแต่ระยะห่างพัวพันนี้เป็นสัดส่วนผกผันกับโมดูลัสที่ราบสูงถ้าสูงกว่า G0 ไม่มีสำหรับtriblock เป็น แต่เพียงผู้เดียวเนื่องจากมีความเข้มข้นขนาดใหญ่ของ crosslinks (diblock tethering นอกเหนือไปจาก entanglements) ในห่วงโซ่ความยาวระหว่างโดเมนจะแคลิฟอร์เนีย 40% มีขนาดเล็ก (~ 4 กิโลกรัม / mol). นี้เกือบจะลำดับความสำคัญขนาดเล็กกว่า PIB จริงยาวบล็อกของ25e41 กก. / mol ล้วนเป็นที่โดดเด่นกลไกสำหรับการโมดูลัสที่ราบสูงไม่สามารถเป็นเครือข่ายโครงสร้างของยางtriblock นั้น ค่อนข้างโดเมน allo ทำหน้าที่เป็นสารเสริมแรง. ฟิลเลอร์เสริมเพิ่มโมดูลัสลิเมอร์เป็นหลักเพราะ inextensibility ของอนุภาค (หรือ endblock เหลือบโดเมน) ขยายสายพันธุ์ของโซ่ PIB นั้น อุทกพลศาสตร์นี้ผลที่ได้คือสายพันธุ์ที่เป็นอิสระ กลไกเฉพาะกับวัสดุที่เป็นกองหรือการหยุดชะงักของอนุภาคหรือแยกย้ายกันไปขั้นตอนจากเมทริกซ์ที่แนะนำไม่เป็นเชิงเส้นเข้ามาในการตอบสนองกล หลังมากโดยทั่วไปเป็นที่รู้จักกันผลเพน [28,30] การมีส่วนร่วมในการโมดูลัสจากฮาร์ดโดเมนสามารถประมาณโดยใช้แบบจำลองการทดลองต่าง ๆ ที่มีรูปแบบทั่วไป[31], G ¼? f1Gn1 þ½1? f1? Gn2 1 n = (1) ห้อยอ้างถึงสองขั้นตอนที่มีโมดูล Gi และปริมาณไฟส่วน ช่วง n พารามิเตอร์จาก 0 (ชุด coupling) ยอมผูกพันที่ลดลงในโมดูลัสที่ 1 (การมีเพศสัมพันธ์แบบคู่ขนาน) ซึ่งจะช่วยให้บนปก ค่าที่พบบ่อยคือ n ¼ 1/5 สอดคล้องกับรูปแบบของเดวีส์[32] ซึ่งถือว่าเปล่าเนื้อเดียวกันisotropy และขั้นตอนการร่วมอย่างต่อเนื่อง จากโมดูลัสที่ราบสูงวัดและการใช้ 3 จีพีสำหรับโมดูลัสเหลือบของโดเมนยากที่เราได้รับn ¼ 0.7 ± 0.1 นี้เป็นอย่างมากที่มีขนาดใหญ่กว่ามูลค่า 0.2 ที่เกี่ยวข้องร่วมกับความต่อเนื่องของขั้นตอนและมีความสอดคล้องกับโครงสร้างโดเมนแยกย้ายกันไปเห็นในรูป 2