Understanding Interfacial Block Copolymer Structure and Dynamics
Understanding Interfacial Block Copolymer Structure and Dynamics
复制标题
了解界面嵌段共聚物结构和动力学
DOI：
10.1021/acs.macromol.2c01814
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
5.5
通讯作者：
Hallinan, Daniel T.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Goswami, Monojoy;Iyiola, Oluwagbenga Oare;Lu, Wei;Hong, Kunlun;Zolnierczuk, Piotr;Stingaciu, Laura-Roxana;Heller, William T.;Taleb, Omar;Sumpter, Bobby G.;Hallinan, Daniel T.
利用小角中子散射（SANS）、中子自旋回波（NSE）光谱和分子动力学（MD）模拟研究了嵌段共聚物（BCP）的结构和动力学，以获得界面嵌段对链动力学影响的基本认识。以玻璃块为界面，研究了橡胶块的动力学特性。将橡胶块在一个样品的界面附近质子化，在另一个样品的链端附近质子化，观察界面对橡胶聚合物的影响。结构和动力学分析表明，界面橡胶块被限制在层状结构中，其动力学表现比分散在橡胶基体中的链端橡胶块慢得多。界面橡胶块比链端表现出更弱的动力学弛豫，并且具有非常重要的长度尺度依赖性。只有在长度尺度显著大于特征段长度时，才会观察到动态减速，界面和链端动力学之间的差异随着长度的增加而增加。
Block copolymer (BCP) structure and dynamics were studied using small-angle neutron scattering (SANS), neutron spin echo (NSE) spectroscopy, and molecular dynamics (MD) simulations to obtain a fundamental understanding of the impact of an interfacial block on chain dynamics. A glassy block acted as the interface, and the dynamics of a rubbery block was studied. The rubbery block was protonated near the interface in one sample and near the chain end in another sample to observe the interfacial effect on the rubbery polymer. Analysis of the structure and dynamics revealed that the interfacial rubbery block was confined in layered morphologies and exhibited much slower dynamics than the chain-end rubbery block that was dispersed in the rubbery matrix. The interfacial rubbery block showed weaker dynamical relaxation than that at the chain end, and it also had critically important length scale dependence. Dynamical slowing was only observed at length scales significantly larger than the characteristic segmental length, and the disparity between interfacial and chain-end dynamics increased with increasing length.
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