通过 MDSC、BDS 与 TSDC 研究萘二甲酸乙二醇酯结构弛豫中的双重玻璃化转变

本工作中，我们通过调制差示扫描量热法（MDSC）、热刺激去极化电流法（TSDC）和宽频介电谱（BDS）对半结晶聚合物萘二甲酸乙二醇酯（PEN）的主弛豫与次级弛豫及其受物理老化的影响进行了实验研究。可观察到三种偶极弛豫模式：（由最慢到最快）在玻璃化转变温度 $T_{g\alpha}$ 处玻璃化的主 $\alpha$ 弛豫，以及两个命名为 $\beta^*$ 和 $\beta$ 的次级弛豫。MDSC 结果显示次级 $\beta^*$ 弛豫同样发生玻璃化，从而在 $T_{g\beta^*} < T_{g\alpha}$ 处产生一个额外的玻璃化转变。事实上，$\alpha$ 与 $\beta^*$ 弛豫可被视为一个非常宽且分散的弛豫的组成部分。其主要部分是主 $\alpha$ 弛豫，在高频区有一个对应复杂次级 $\beta^*$ 弛豫的肩峰。关于 $\beta^*$ 的 BDS 结果可由一个主贡献（$\beta_3^*$）和两个具有较弱介电强度的附加贡献（$\beta_1^*$ 和 $\beta_2^*$）建模。TSDC 结果显示该弛豫的每一种单一模式都有其自身的玻璃化转变温度，且与 BDS 推断的结构相符。这一情形导致了以 $T_{g\beta^*} \sim 305$ K 和 $T_{g\alpha} \sim 387$ K 温度为中心的双重的扩展玻璃化转变。