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Unexpected behavior of thin PVME/PS blend films investigated by specific heat spectroscopy

  • The structure and molecular dynamics of thin polymer films are of topical interest of soft matter-physics. Commonly, spatial structural heterogeneities of 1D confined thin films (surface, bulk-like and adsorbed layer), are expected to alter the glassy dynamics, compared to the bulk. Here, Specific Heat Spectroscopy (SHS) was used, to investigate the glassy dynamics of thin films of an asymmetric miscible PVME/PS 25/75 wt% blend. SHS measurements showed a non-monotonous thickness dependence of the dynamic Tg, on the contrary to the previously investigated PVME/PS 50/50 wt%. For PVME/PS 25/75 wt% thin films (> 30 nm), due to the presence of PVME-rich adsorbed and surface layers, the bulk-like layer experienced a thickness dependent increase of PS concentration. This led to a systematic increase of dynamic Tg. Further decrease of the film thickness (< 30 nm), resulted in a decrease of dynamic Tg, ascribed to the influence of the surface layer, which has a high molecular mobility. This isThe structure and molecular dynamics of thin polymer films are of topical interest of soft matter-physics. Commonly, spatial structural heterogeneities of 1D confined thin films (surface, bulk-like and adsorbed layer), are expected to alter the glassy dynamics, compared to the bulk. Here, Specific Heat Spectroscopy (SHS) was used, to investigate the glassy dynamics of thin films of an asymmetric miscible PVME/PS 25/75 wt% blend. SHS measurements showed a non-monotonous thickness dependence of the dynamic Tg, on the contrary to the previously investigated PVME/PS 50/50 wt%. For PVME/PS 25/75 wt% thin films (> 30 nm), due to the presence of PVME-rich adsorbed and surface layers, the bulk-like layer experienced a thickness dependent increase of PS concentration. This led to a systematic increase of dynamic Tg. Further decrease of the film thickness (< 30 nm), resulted in a decrease of dynamic Tg, ascribed to the influence of the surface layer, which has a high molecular mobility. This is the first study, which shows deviations of dynamic Tg of thin films, compared to the bulk, resulting from the counterbalance of the free surface and adsorbed layer.zeige mehrzeige weniger

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  • 20180312_DPG 2018 Thin films 2575 blend.pdf
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Autor*innen:Paulina SzymoniakORCiD
Koautor*innen:Sherif Madkour, Andreas Schönhals
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Thin polymeric films
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Veranstaltung:Spring Meeting of German Physical Society
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:12.03.2018
Enddatum der Veranstaltung:16.03.2918
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:19.03.2018
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag:Nein
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