玻璃態(tài)聚合物的焓松弛-結(jié)構(gòu)關(guān)系研究.pdf

1、材料性能是分子運(yùn)動(dòng)的宏觀體現(xiàn)，分子運(yùn)動(dòng)特性研究是聚合物結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的基礎(chǔ)。聚合物的分子運(yùn)動(dòng)具有松弛特性，因此其結(jié)構(gòu)與性能也具有松弛特性。聚合物的松弛影響聚合物的各種性能，而玻璃化轉(zhuǎn)變這一難題到目前為止尚未解決，對(duì)聚合物松弛動(dòng)力學(xué)的研究可以推動(dòng)材料玻璃化轉(zhuǎn)變本質(zhì)的研究。焓松弛是研究聚合物松弛的方法之一，探討焓松弛與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是本文的重要內(nèi)容。
　　本文首先以自由體積理論為基礎(chǔ)，參照Adam-Gibbs（AG）模型的思路提出關(guān)于

2、松弛時(shí)間的新方程Free-Volume（FV）模型，以聚苯乙烯（PS）為例，將其與Vogel-Fulcher-Tammann（VFT）、Macedo、Adam-Gibbs-Vogel（AGV）和Tools-Narayanaswamy-Moynihan（TNM）松弛時(shí)間模型進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明新模型誤差相對(duì)VFT模型顯著降低，與AGV、TNM模型相當(dāng)，為以自由體積理論為基礎(chǔ)研究焓松弛動(dòng)力學(xué)提供了新的思路。在此基礎(chǔ)上，對(duì)平衡態(tài)模型進(jìn)行修正，與

3、未修正平衡態(tài)模型對(duì)比，采用所有松弛時(shí)間模型得到的方差有所減小。
　　在此基礎(chǔ)上，本文探討了分子量及其分布對(duì)不同焓松弛模型動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響規(guī)律。以窄分布PS樣品為例，使用AGV、TNM、Macedo和FV松弛時(shí)間模型，并結(jié)合平衡態(tài)修正模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化擬合，得到了不同松弛時(shí)間模型的參數(shù)最優(yōu)值，對(duì)比并分析了各松弛時(shí)間模型的動(dòng)力學(xué)參數(shù)隨分子量的變化情況。FV模型的模型參數(shù)隨分子量的變化情況和其他模型類似，參數(shù)具有分子量依賴性。對(duì)平衡