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多大才算足够大?高分子侧链的长度与形状对单链焓弹性的影响

已有 3535 次阅读 2016-4-27 16:44 |个人分类:学海泛舟|系统分类:科研笔记| 高分子

具有C-C主链结构的聚合物是一类重要的高分子,可以看做是聚乙烯的衍生物。已知侧链的尺寸对高分子的宏观性质有显著影响,比如PPPS的宏观物理性质有较大的差异。此前的研究表明,侧链在单分子层面上也有显著影响。然而,水是复杂的溶剂,水对高分子溶质有强烈的影响。为了排除溶剂的影响,需要在无扰条件下完成实验。这里,我们以非极性溶剂作为实验环境,利用单分子AFM研究了多种具有不同侧链的C-C主链高分子,以考察侧链对单链焓弹性的影响。为了涵盖绝大多数高分子类型,我们选择了具有不同长度和形状的侧链:侧链的长度涵盖了从17个碳的烷基链到超过200个碳的长侧链;侧链的形状涵盖了从一般烷基链的细长形到树枝状的锥形到介晶基团的短粗形。

我们发现绝大多数具有C-C主链结构的高分子,其单链焓弹性都与聚乙烯一致。只有极个别的情况,比如第2代(或更高代数)树枝作为侧链的情况下(PG2),侧链的影响才能够被观察到。考虑到此种情况在所有高分子中所占比例很小,我们可以得出结论:一般情况下单链焓弹性是由主链决定的,而侧链对单链焓弹性的影响可以忽略不计。结合之前的研究结果,我们认为这一结论可以推广到各种主链结构的高分子。  

上述结果已发表于Macromolecules 2016, 49, 3559.


C-C Luo Macromol.pdf







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