接枝长度对纳米复合材料结构与界面动力学的影响
软凝聚态物质
2023-10-18 v1
摘要
在聚合物纳米复合材料(PNCs)中,纳米颗粒(NPs)的分散状态以及由 NP/聚合物界面存在所改变的聚合物动力学状态,对 PNCs 的宏观性能有强烈影响。特别是,机械性能受硬相逾渗的强烈影响,硬相可能是 NP 网络、动力学改性的聚合物区域或两者的组合。本文研究了以烷基部分含八个碳的短链单甲氧基硅烷(C8)对 NPs 进行表面改性,对其分散和动力学的影响。作为接枝密度和颗粒含量的函数,聚合物动力学通过宽带介电谱追踪并由界面层模型分析,而颗粒分散通过小角 X 射线散射研究并由反向蒙特卡洛模拟分析。发现 NP 分散仅在高接枝密度下失稳。界面层形式体系可清晰识别界面聚合物的体积分数及其特征时间。聚合物中最强的动力学减慢见于未改性 NPs,而接枝逐渐削弱该效应。三种技术的结合实现了对界面层真实厚度(约 5 nm)的独特测量。最后,较长(C18)与较短(C8)接枝的比较提供了对表面改性效能与可调性的前所未有的洞察。结果表明,C8 接枝允许更渐进的调控,超越了纯质量效应。
引用
@article{arxiv.2310.11201,
title = {Influence of the Graft Length on Nanocomposite Structure and Interfacial Dynamics},
author = {Anne-Caroline Genix and Vera Bocharova and Bobby Carroll and Philippe Dieudonné-George and Edouard Chauveau and Alexei Sokolov and Julian Oberdisse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.11201},
year = {2023}
}