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玻璃化转变温度的分子量依赖性是否由链端效应引起?

软凝聚态物质 2024-05-30 v4

摘要

玻璃化转变温度 TgT_g 对分子量 MM 的巨大依赖性是高分子玻璃形成中最基本且具实际重要性的特征之一。在此,我们报告了对三种复杂度显著不同的模型线型聚合物的分子动力学模拟,表明已有 70 年历史的对此依赖性的经典解释(一种简单的链端稀释效应)在主导阶上可能是错误的。我们的数据显示,链端效应仅存在于相对刚性的聚合物中,而且该链端效应的量级随降温而减小。相反,我们发现 Tg(M)T_g(M) 的趋势是由整个聚合物链中 TgT_g 的偏移所主导,而非通过链端效应。我们表明,这些数据与受弹性集体非线性朗之万方程(ECNLE)理论启发的 TgT_g 及其 MM 依赖性的通用双势垒模型一致。更广泛地说,这项工作既表明需要重新评估线型聚合物(以及广义上的大分子)中 Tg(M)T_g(M) 的经典理解,也表明有机会通过对 MMTgT_g 影响的重新研究来揭示新的玻璃形成物理。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.15399,
  title  = {Is the Molecular Weight Dependence of the Glass Transition Temperature Caused by a Chain End Effect?},
  author = {William F. Drayer and David S. Simmons},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.15399},
  year   = {2024}
}

备注

Discussion expanded with some SI content brought into main manuscript