تبیین جدایش فازی گرانروکشسان در سامانه های پلیمری
محورهای موضوعی : روش های پیشرفته شناسایی پلیمرها
1 - دانشگاه صنعتی مالک اشتر
کلید واژه: جدایش فازی گرانروکشسان, عدم تقارن دینامیکی, محلول های پلیمری, آلیاژهای پلیمری, رئولوژی,
چکیده مقاله :
در راستای درک بهتر جدایش فازی به عنوان پدیده ای اساسی در ایجاد و کنترل الگوهای ناهمگن فضایی در سامانه های پلیمری، استدلال شد که جدایش فازی در این سامانه ها به طور کلی از نوع "جدایش فازی ویسکوالاستیک" است، که در آن مورفولوژی سامانه نه تنها تحت تأثیر تعادل مکانیکی نیروی ترمودینامیکی، بلکه از نیروی ویسکوالاستیک نیز تأثیر می پذیرد. منشأ نیروی ویسکوالاستیک، عدم تقارن دینامیکی بین اجزای مخلوط پلیمری است که می تواند ناشی از اختلاف اندازه یا تفاوت در دمای انتقال شیشه بین اجزا باشد. این عدم تقارن دینامیکی اغلب در محلول ها و آلیاژهای پلیمری وجود دارد و به طور کلی منجر به یک مسیر جنبشی جدید تحت عنوان حالت ژل گذرا، پس از جدایش فازی می گردد. ژل گذرا حالتی است که در آن نرخ تغییر شکل مشخصه تولید شده توسط جدایش فازی سریع‌تر از نرخ آسودگی رئولوژیکی مشخصه است. ویژگی‌های اساسی جدایش فازی ویسکوالاستیک، که از تشکیل ژل گذرا نشأت می‌گیرد، تقریباً در اغلب سیالات "نامتقارن دینامیکی" که اختلاف اندازه زیادی بین اجزای تشکیل دهنده دارد، مانند محلولهای پلیمری، مشترک پیش بینی شد. بعلاوه، تکامل الگوی ساختاری در محلولهای پلیمری و آلیاژهای پلیمری در اصل مشابه بوده و هیچ اختلاف کیفی بین این دو حالت وجود ندارد که این موضوع ماهیتی جامع از جدایش فازی ویسکوالاستیک در مخلوط های نامتقارن دینامیکی صرف نظر از منشأ عدم تقارن را پیشنهاد می کند.
To further understand phase separation as a fundamental phenomenon in the development and control of spatially heterogeneous patterns in polymer systems, it was argued that phase separation in these systems is generally belongs to “viscoelastic phase separation”, in which the morphology of the system is influenced not only by the mechanical equilibrium of thermodynamic force, but also by viscoelastic force. The origin of the viscoelastic force is the dynamic asymmetry between the components of the polymeric mixture, which can be caused by size differences or differences in glass transition temperatures between the components. Such dynamic asymmetry usually occurred in polymer solutions and polymer blends, which universally lead to a new kinetic path, called a transient gel state, upon their phase separation. A transient gel is a state in which the characteristic deformation rate produced by phase separation is faster than the characteristic rheological relaxation rate. The basic features of viscoelastic phase separation, which originates from transient gel formation, were predicted to be common to any “dynamically asymmetric” fluids with large size differences between the constituent components, such as polymer solutions. Furthermore, the evolution of the structural pattern in polymer solutions and polymer blends is essentially similar and there is no qualitative difference between the two cases, suggesting a universal nature of viscoelastic phase separation in dynamically asymmetric mixtures regardless of the origin of the asymmetry
.