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本研究用改进的机械能量损耗仪研究了玻璃转变温度以上温区高聚物熔体的能量损耗行为。通过对均聚物和共混物玻璃转变温度以上温区能量损耗值随温度变化的研究,观察到一系列很有意义的现象,深化了对高聚物链在此温区运动情况的认识。主要包括以下三个方面:
⑴用两种单分散聚苯乙烯做样品,在两种不同的仪器上进行了测量比较,澄清了学术界几十年来一直争论的问题,即:玻璃转变温度以上温区中存在的能量损耗峰是流动引起的,还是高聚物熔体自身的行为?经我们证实,玻璃转变温度以上温区确实存在不连续的结构转变。
⑵用不同分子量的一系列的单分散聚苯乙烯做样品,研究松弛时间与分子量的关系。实验结果表明,松弛时间与分子量的关系既不符合Rouse模型所预测的2次方关系,也不符合Reptation理论给出的3次方关系,而是介于它们之间的2.6次方关系。在此基础上,给出能量损耗峰的产生机制:在熔体中高聚物链形成的链束随温度的升高而慢慢地出现了分裂,在正弦应力的作用下形成能量损耗峰。
⑶研究了PEO/PMMA可共混的共混物在其玻璃转变温度以上温区的能量损耗行为。实验观测首次发现:在玻璃转变温度以上温区存在两个能量损耗峰,一个是均聚物中存在的液—液转变峰,另一个是由于两种分子链大规模运动相互耦合形成的弛豫型机械能量损耗峰。