Orienting cylindrical microdomains in polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene triblock copolymer/diluent sheet by application of temperature gradient

R. Yamanaka; N. Shimizu; N. Igarashi; H. Takagi; S. Sakurai

doi:10.14314/polimery.2017.812

Data publikacji : 2021-01-15

Tom 62 Nr 11-12 (2017)

Orientowanie cylindrycznych mikrodomen w kompozycjach trójblokowego kopolimeru polistyren-b-poli(etylen-co-butylen)-b-polistyren z rozcieńczalnikiem za pomocą gradientu temperatury

R. Yamanaka N. Shimizu N. Igarashi H. Takagi S. Sakurai

DOI: https://doi.org/10.14314/polimery.2017.812

Abstrakt

Do badań użyto kopolimeru blokowego polistyren-b-poli(etylen-co-butylen)-b-polistyren (SEBS), w którym ułamek objętościowy polistyrenu (PS) wynosił 0,16. Metodą rozpraszania promieni rentgenowskich pod małymi kątami (SAXS) oceniano zmiany orientacji cylindrycznych mikrodomen w kompozycjach SEBS/rozcieńczalnik po zastosowaniu gradientu temperatury. Jako rozcieńczalnik stosowano ftalan dioktylu (DOP), który wykazuje selektywność rozpuszczania SEBS – dobra rozpuszczalność PS, a słaba poli(etylenu-co-butylenu) (PEB). Z powodu tej selektywności, w przypadku próbek o stosunku SEBS/DOP wynoszącym 6/4 i 7/3, w niższej temperaturze (Tcold) stwierdzono morfologię lamelarną. Stwierdzono też, że w wyższej temperaturze (Thot) morfologia zmieniała się w cylindryczną. Temperatura przemiany porządek-porządek (TOOT) w obu kompozycjach wynosiła 100°C, chociaż współistnienie lameli i cylindrów w znacznie szerszym zakresie temperatury stwierdzono w przypadku kompozycji SEBS/DOP = 7/3 w porównaniu z kompozycją SEBS/DOP = 6/4. Wyniki te wskazują, że w wyższej temperaturze selektywność rozpuszczania jest stłumiona. Stwierdzono też, że w próbce SEBS/DOP = 6/4 temperatura przemiany porządek-nieporządek (TODT) wynosi 152,0 °C. W pobliżu zimnej ściany uchwytu próbki, której temperatura była niższa niż TOOT, zaobserwowano morfologię cylindryczną, chociaż spodziewano się stabilnej fazy lamelarnej. Oznacza to, że gradient temperatury może destabilizować fazę lamelarną. Uważa się, że w ograniczonej przestrzeni w warunkach gradientu temperatury lepsze dopasowanie jest możliwe w przypadku cylindrów. W miarę obniżania temperatury zarówno rozstaw, jak i promienie cylindrów stają się większe.

Słowa kluczowe

polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene triblock copolymer ; diluent ; cylindrical microdomains ; perpendicular orientation ; temperature gradient ; small-angle X-ray scattering kopolimer polistyren-b-poli(etylen-co-butylen)-b-polistyren ; rozcieńczalnik ; cylindryczne mikrodomeny ; orientacja prostopadła ; gradient temperatury ; metoda rozpraszania promieni rentgenowskich pod małymi kątami

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Yamanaka, R., Shimizu, N., Igarashi, N., Takagi, H., & Sakurai, S. (2021). Orientowanie cylindrycznych mikrodomen w kompozycjach trójblokowego kopolimeru polistyren-b-poli(etylen-co-butylen)-b-polistyren z rozcieńczalnikiem za pomocą gradientu temperatury. Polimery, 62(11-12), 812-820. https://doi.org/10.14314/polimery.2017.812

Bibliografia

Singh G., Yager K.G., Smilgies D.-M. et al.: Macromolecules 2012, 45, 7107.
Crossref

[2] Xue J., Singh G., Qiang Z. et al.: Nanoscale 2013, 5, 7928.
Crossref

[3] Deguchi M., Kimura G., Shimizu N. et al.: Journal of the Society of Materials Science Japan 2017, 66, 7.
Crossref

[4] de Groot S.R., Mazur P.: “Nonequilibrium Thermodynamics”, Dover, New York 1984.

[5] Sakurai S., Wang Y.-C., Kushiro T.: Chemical Physics Letters 2001, 348, 242.
Crossref

[6] Nambu T., Yamauchi Y., Kushiro T., Sakurai S.: Faraday Discussions 2005, 128, 285.
Crossref

[7] Hashimoto T., Bodycomb J., Funaki Y., Kimishima K.: Macromolecules 1999, 32, 952.
Crossref

[8] Bodycomb J., Funaki Y., Kimishima K., Hashimoto T.: Macromolecules 1999, 32, 2075.
Crossref

[9] Sakurai S.: Polymer 2008, 49, 2781.
Crossref

[10] Sakurai S., Bando H., Yoshida H. et al.: Macromolecules 2009, 42, 2115.
Crossref

[11] Ohnogi H., Isshiki T., Sasaki S., Sakurai S.: Nanoscale 2014, 6, 10 817.
Crossref

[12] Asaoka S., Uekusa T., Tokimori H. et al.: Macromolecules 2011, 44, 7645.
Crossref

[13] Cui G., Ohya S., Matsutani T. et al.: Nanoscale 2013, 5, 6713.
Crossref

[14] Cui G., Fujikawa M., Nagano S. et al.: Polymer 2014, 55, 1601.
Crossref

[15] Komura M., Yoshitake A., Komiyama H., Iyoda T.: Macromolecules 2015, 48, 672.
Crossref

[16] Folkes M.J., Keller A.: Polymer 1971, 12, 222.
Crossref

[17] Yasuda A., Yamane M., Yamanishi H. et al.: Journal of the Society of Materials Science Japan 2011, 60, 57.

[18] Shimizu N., Mori T., Igarashi N. et al.: Journal of Physics: Conference Series 2013, 425, 202 008.

[19] Matsen M.W., Bates F.S.: Macromolecules 1996, 29, 1091.
Crossref

[20] Owens J.N., Gancarz I.S., Koberstein J.T., Russell T.P.: Macromolecules 1989, 22, 3380.
Crossref

[21] Matsushita Y., Momose H., Yoshida Y., Noda I.: Polymer 1997, 38, 149.

[22] Sakamoto N., Hashimoto T., Kido R., Adachi K.: Macromolecules 1996, 29, 8126.
Crossref

[23] Sakurai S., Umeda H., Furukawa C. et al.: The Journal of Chemical Physics 1998, 108, 4333.
Crossref

[24] Shibayama M., Hashimoto T., Kawai H.: Macromolecules 1983, 16, 16.
Crossref

[25] Hashimoto T., Shibayama M., Kawai H.: Macromolecules 1983, 16, 1093.
Crossref

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

CITEDBY SCOPUS

Statystyki

Total abstract views : 121

PDF Downloads : 66

R. Yamanaka help@libcom.pl

Afiliacja
Kyoto Institute of Technology, Department of Biobased Materials Science, Matsugasaki, Sakyo-ku, Kyoto 606-8585, Japan

N. Shimizu

Afiliacja
Institute of Materials Structure Science, Photon Factory, High Energy Accelerator Research Organization, Oho 1-1, Tsukuba, Ibaraki 305-0801, Japan

N. Igarashi

Afiliacja
Institute of Materials Structure Science, Photon Factory, High Energy Accelerator Research Organization, Oho 1-1, Tsukuba, Ibaraki 305-0801, Japan

H. Takagi

Afiliacja
Institute of Materials Structure Science, Photon Factory, High Energy Accelerator Research Organization, Oho 1-1, Tsukuba, Ibaraki 305-0801, Japan

S. Sakurai

Afiliacja
Kyoto Institute of Technology, Department of Biobased Materials Science, Matsugasaki, Sakyo-ku, Kyoto 606-8585, Japan