通过改变聚合物浓度探究物理组装凝胶体系的大变形与断裂行为

物理组装凝胶因其可调的机械性能在许多领域具有广阔的应用前景。在此，我们报道了由聚(苯乙烯)-聚(异戊二烯)-聚(苯乙烯)[PS-PI-PS]在矿物油中构成的物理凝胶体系的机械性能随聚合物体积分数($\phi$)的变化关系。PI嵌段分子量高于缠结分子量，这导致在较高 $\phi$ 下 PI 嵌段发生缠结。所有凝胶的胶束微观结构导致了相似的应力松弛机制，这通过应力松弛结果的叠加得以体现。拉伸实验揭示了缠结凝胶的应变率相关力学响应。为获取较宽 $\phi$ 范围内的临界能量释放率($\Gamma_0$)，我们进行了空化流变和断裂实验，得到 $\Gamma_0\sim\phi^{2.0}$。凝胶模量随体积分数的标度关系为 $\phi^{2.39}$，该指数可能由随 $\phi$ 增加的环-桥比例变化所决定。