Unexpected Molecular Weight Dependence to the Physical Aging of Thin Polystyrene Films Present at Ultra‐High Molecular Weights
Unexpected Molecular Weight Dependence to the Physical Aging of Thin Polystyrene Films Present at Ultra‐High Molecular Weights
复制标题
超高分子量聚苯乙烯薄膜物理老化的意外分子量依赖性
DOI：
10.1002/polb.24797
复制
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Roth, Connie B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Thees, Michael F.;Roth, Connie B.
用椭圆偏振法研究了硅基聚苯乙烯(PS)薄膜的物理老化行为，即随时间变化的致密化过程，分子量范围从Mw= 97到10,100 kg −。 80 nm厚膜在块体薄膜中不存在，在40°C的老化温度下，由超高MWs ≥ 6500 kg −1制备的样品比(仅)高Mw ≤ 3500 kg −1制备的同等薄膜的老化响应平均快45%。这种与MW相关的物理老化响应差异表明，对于超高MW PS薄膜，这些薄膜中源于自由表面的动力学梯度的宽度被减小。相比之下，薄膜平均玻璃化转变温度Tg(H)和有效平均薄膜密度(分子堆积)的测量结果表明，对于相同的薄膜厚度范围，没有相应的变化，这表明物理老化可能对动态梯度的差异更敏感。这些结果有助于越来越多的文献报道，表明链连通性和熵在玻璃动力学如何从界面传播中起着微妙但重要的作用。2019威利期刊公司J.Polym。科学，B部分：多晶硅。物理学2019、57、1224-1238
The physical aging behavior, time‐dependent densification, of thin polystyrene (PS) films supported on silicon are investigated using ellipsometry for a large range of molecular weights (MWs) fromMw= 97 to 10,100 kg mol−1. We report an unexpected MW dependence to the physical aging rate ofh< 80‐nm thick films not present in bulk films, where samples made from ultra‐high MWs ≥ 6500 kg mol−1exhibit on average a 45% faster aging response at an aging temperature of 40 °C compared with equivalent films made from (merely) high MWs ≤ 3500 kg mol−1. This MW‐dependent difference in physical aging response indicates that the breadth of the gradient in dynamics originating from the free surface in these thin films is diminished for films of ultra‐high MW PS. In contrast, measures of the film‐average glass transition temperatureTg(h) and effective average film density (molecular packing) show no corresponding change for the same range of film thicknesses, suggesting physical aging may be more sensitive to differences in dynamical gradients. These results contribute to growing literature reports signaling that chain connectivity and entropy play a subtle, but important role in how glassy dynamics are propagated from interfaces. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys.2019,57, 1224–1238
登录
查看更多内容
聚合物薄膜中不同长度尺度的迁移率
DOI：
--
发表时间：
--
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Roth;J. Dutcher
通讯作者：
J. Dutcher
包含宽度小于 6 nm 的导电域的材料中的质子传导
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
N. Balsara;Keith M. Beers
通讯作者：
Keith M. Beers
通过混合系链和非系链来改变表面波动。
影响因子：
3.4
作者：
J. K. Lee;B. Akgun;Z. Jiang;S. Narayanan;M. Foster
通讯作者：
M. Foster
周期性边界条件影响的实验研究：有限尺寸和较快冷却速率对异种聚合物-聚合物界面的影响
影响因子：
7.015
作者：
Baglay, Roman R.;Roth, Connie B.
通讯作者：
Roth, Connie B.
影响因子：
5.5
作者：
Fujii, Yoshihisa;Yang, Zhaohui;Tsui, Ophelia K. C.
通讯作者：
Tsui, Ophelia K. C.