Effect of Topology and Molecular Properties on the Rheology and Fatigue Behavior of Solid Polystyrene/Polyisoprene Di- and Triblock Copolymers
Notice bibliographique
Résumé
The effect of molecular properties on the rheological and fatigue behaviors of solid polystyrene (PS)/polyisoprene (PI) block copolymers was investigated. Linear model systems of PS–PI (SI), PS–PI–PS (SIS), and PI–PS–PI (ISI) block copolymers were synthesized via anionic polymerization with well-defined molecular structure variation such as block order, PI content, molecular weight, microstructure, and polydispersity. The different block sequences (SI vs SIS vs ISI) result, for similar PI contents, in different microdomain sizes, which correlate with the phase-separated morphologies as quantified via small-angle X-ray scattering (SAXS). The samples were mechanically characterized in the solid state via strain sweep tests to obtain their storage G′(γ0) and loss G″(γ0) moduli at room temperature as well as their nonlinear properties determined via the Fourier transform (FT) of the stress response. The fatigue behavior was determined via strain-controlled oscillatory torsion tests. First, the effect of strain amplitude on the number of cycles to failure was analyzed via Wöhler curves, specifically strain amplitude vs fatigue lifetime. A significant effect of the block sequence order, the microdomain size, and the chain dynamics on fatigue resistance was found. The fatigue resistance of SI diblock with 30 mol % PI outperforms the SIS or ISI triblock copolymer with a similar composition and, compared to neat PS, increases by a factor of 10 and even 4500, respectively. Second, the time-dependent stress response was analyzed via Fourier transform rheology to better quantify the time-dependent behavior of the nonlinear mechanical parameters and to determine quantitative parameters related to failure onset. Since the fatigue tests were performed under large amplitude oscillatory shear (LAOS), higher harmonics were detected and the time evolution was quantified in the FT spectra. Linear parameters such as the storage (G′) and loss (G″) moduli, as well as the third (I3) harmonic over the fundamental one (I1), were analyzed, leading to clear indications related to both brittle or ductile failure mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».