Unentangled Vitrimer Melts: Interplay between Chain Relaxation and Cross-link Exchange Controls Linear Rheology

流变学 粘弹性 报告 活化能 应力松弛 放松(心理学) 阿累尼乌斯方程 流变仪 粘度 热力学 化学 聚合物 材料科学 统计物理学 物理化学 物理 有机化学 心理学 社会心理学 蠕动
作者
Ralm G. Ricarte,Sachin Shanbhag
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:54 (7): 3304-3320 被引量:65
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.0c02530
摘要

Vitrimers are polymer networks that engage in dynamic associative exchange reactions. Their covalent cross-links preserve network connectivity but permit topology fluctuations, making them both insoluble and processable. Here, we use a sticky Rouse model approach to elucidate structure–viscoelasticity relationships for unentangled vitrimer melts. Two different versions of the sticky Rouse model are explored; the simplified sticky Rouse (SSR) and the inhomogeneous Rouse (IHR). Unlike the SSR, the IHR model accounts for interactions between slow modes that arise due to cross-linking and fast Rouse modes of the underlying polymer chain. First, we identify the conditions where the SSR sufficiently approximates the IHR. Then, we use the IHR to explore the influence of the structure and temperature on the zero-shear viscosity (η0) and characteristic relaxation time (τ*). Vitrimers with uniform and random cross-link distributions exhibit larger η0 and τ* than gradient and blocky types. Polydimethylsiloxane vitrimer (which has a flexible backbone) shows an Arrhenius temperature dependence for η0, while polystyrene vitrimer (which has a rigid backbone) is only Arrhenius at high temperatures. For stress relaxation measurements, the short time dynamics represent monomer friction, while the long time dynamics encompass a combination of network strand relaxation and cross-link exchange. Due to the different temperature dependences of the processes, time–temperature superposition fails. The effective rheological activation energy can be estimated a priori from the cross-link exchange activation energy and backbone Williams–Landel–Ferry parameters. Finally, we discuss the utility and limitations of the sticky Rouse approach for studying vitrimer viscoelasticity and best practices for measuring η0 and τ*.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
意志力发布了新的文献求助10
1秒前
Embosom完成签到,获得积分10
1秒前
慕青的应助被guan采纳,获得10
2秒前
大个的应助被福崽采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
所所的应助被车车采纳,获得10
2秒前
Hazel完成签到 ,获得积分10
2秒前
海盐黑胡椒123完成签到,获得积分10
2秒前
Akim的应助被jxjxjx采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
雪莲花发布了新的文献求助10
5秒前
万能图书馆的应助被Zoe采纳,获得10
5秒前
Sissy完成签到,获得积分10
5秒前
xjy1521发布了新的文献求助10
5秒前
洛生布小亿完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
煎饼果子完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
dddd123发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
初(*^▽^*)心的应助被玖采合子采纳,获得10
7秒前
赘婿的应助被xxx采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
152455发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
8秒前
渡人舟的应助被lkx采纳,获得10
8秒前
cdx完成签到 ,获得积分10
8秒前
无私的梦菲完成签到,获得积分10
8秒前
Yuansushi发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Erzählte Gnade 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8082364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497752
关于积分的说明 21403042
捐赠科研通 7650490
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401795
关于科研通互助平台的介绍 2530958
邀请新用户注册赠送积分活动 2440494