Experimental Study of the Influence of Periodic Boundary Conditions: Effects of Finite Size and Faster Cooling Rates on Dissimilar Polymer–Polymer Interfaces
Experimental Study of the Influence of Periodic Boundary Conditions: Effects of Finite Size and Faster Cooling Rates on Dissimilar Polymer–Polymer Interfaces
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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
DOI：
10.1021/acsmacrolett.7b00485
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发表时间：
2017
影响因子：
7.015
通讯作者：
Roth, Connie B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Baglay, Roman R.;Roth, Connie B.
基于我们最近的工作，映射的配置文件在局部玻璃化转变温度Tg（z）在一个单一的聚苯乙烯（PS）/聚（甲基丙烯酸正丁酯）（PnBMA）接口，我们探讨了限制域的大小和增加冷却速率的影响。这项研究的动机是传统的计算方法，以克服计算机的功率限制，外推短的时间尺度和使用周期性的边界条件，引入重复的接口。使用局域荧光方法，我们发现添加第二个PS/PnBMA界面扰动本地PSTg（z）在距离z = 100 nm的第一个界面时，第二个界面接近的距离小于300 nm。在一定范围的冷却速率下，在300 nm的有限PS域尺寸上的localTg（z）曲线表明，限制域尺寸和增加冷却速率（更快的时间尺度）减小并截断了宽的不对称Tg（z）曲线，削弱了不同聚合物-聚合物界面的限制效应，与先前对单层聚合物膜的研究一致。
Building on our recent work that mapped the profile in local glass transition temperatureTg(z) across a single polystyrene (PS)/poly(n-butyl methacrylate) (PnBMA) interface, we explore the impact of limiting domain size and increasing cooling rate. This study is motivated by traditional computational approaches employed to overcome computer-power limitations, extrapolating short time scales and using periodic boundary conditions that introduce repeating interfaces. Using a localized fluorescence method, we find addition of a second PS/PnBMA interface perturbs the local PSTg(z) at a distance ofz= 100 nm from the first interface when the second interface approaches a distance closer than 300 nm. The localTg(z) profile across a finite PS domain size of 300 nm for a range of cooling rates shows that limiting domain size and increasing cooling rate (faster time scales) diminishes and truncates the broad asymmetricTg(z) profile, weakening the confinement effect for dissimilar polymer–polymer interfaces, consistent with previous studies on single-layer polymer films.
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