具有可控结构缺陷的模型网络弹性体中的结构-性能关系

《Macromolecules》：Structure–Property Relationships in Model Network Elastomers with Controlled Structural Defects

　　

摘要

结构缺陷，如悬挂链、环状结构以及缠结，会降低弹性体的性能，并模糊结构与性能之间的关系。在此，我们使用基于低分散度星形预聚物末端连接的可控模型网络（MN）平台，研究结构缺陷如何影响弹性体网络的机械响应。我们通过改变末端连接反应的反应概率（p）或制备时的初始预聚物体积分数（φ₀）来控制缺陷的数量。降低p或φ₀会导致弹性模量下降，这表明弹性有效链的密度减少。基于缩放理论对单轴应力-应变曲线的分析表明，在所研究的p和φ₀范围内，网络链的构象基本未受到缺陷的影响。因此，所有样品的应力-应变曲线在较宽的变形范围内经过模量归一化后相互重合。相比之下，缺陷使应变诱导的结晶开始时间以及应变硬化的开始时间向更高应变方向移动，这一结果通过原位X射线散射分析得到了证实。尽管是通过不同的途径产生的，但在p调节和φ₀调节的弹性体中的结构缺陷在宏观响应方面表现出相似的趋势。这些发现突显了结构缺陷如何影响弹性体的机械行为，为预测和设计弹性体的机械性能提供了见解。

支持信息

支持信息可免费获取，网址为：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.6c00779。

• 用于评估凝胶中空间缺陷的计算方法；使用Miller–Macosko理论计算弹性模量；缠结分子量的估算；机械性能细节；弹性模量详情；凝胶化过程的红外光谱；凝胶的Guinier图；凝胶的平衡膨胀率；以及拉伸过程中弹性体的一维SAXS和WAXS谱图（PDF）

? 2026 美国化学会