AFM纳米力学图谱技术研究拉伸形变弹性体的结构演化与纳米力学性能

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• 论文作者：孙树权 ; 胡凤艳 ; 张立群 ; 王东
• 年：2016
• 作者机构：北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京化工大学材料科学与工程学院;
• 论文关键词：原子力显微镜 ; 纳米力学 ; 弹性体 ; 拉伸结晶 ; 微观结构
• 会议召开时间：2016-11-25
• 会议录名称：第十二届中国橡胶基础研讨会会议摘要集
• 语种：中文
• 分类号：TQ334
• 学会代码：ZGHG
• 会议名称：第十二届中国橡胶基础研讨会
• 会议地点：中国江苏扬州
• 主办单位：国家自然基金委员会、扬州大学、北京市新型高分子材料制备加工成型重点实验室、中国化工学会橡胶专业委员会
• 学会名称：中国化工学会
• 页数：1
• 文件大小：513k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

研究高分子材料在本体形变过程中的微观结构演化机制,分析了解各种内外因素对形变过程中微观结构的影响,以及研究形变过程微区力学性能的变化规律一直是聚合物结构—性能研究领域的重点。对深入理解聚合物的结构与性能间相互关系进而设计高性能聚合物新材料具有十分重要的理论和指导意义。本工作利用AFM纳米力学图谱研究异戊橡胶(IR)的拉伸形变过程,实现了对其形变过程中微观结构的可视化并揭示了橡胶的自增强机理。如下图所示,随应变从0%到600%,IR微观结构从均一相逐渐转变为具有多尺度的纳米微纤结构。微纤由应变诱导结晶形成,直径从几纳米至100纳米并平行于应变方向排列。未形成微纤的无定形分子链将微纤相连从而在高应变IR中形成一网络结构。该网络结构的形成可极大增加IR在高应变下(大于500%)的拉伸应力,从而实现橡胶的自增强。

引文

1.Katz,J.R.,Naturwissenschaften,1925,13:410.
    2.Toki,S.,Hsiao,B.S.,Macromolecules,2003,36:5915.
    3.Sun,S.Q.,Wang,D.,Russell,T.P.,Zhang,L.Q.,ACS Macro Lett.,2016,5:839.