MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017161840
■00520250211151452
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798382811192
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31296846
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aRandazzo,  Katelyn  S.▼0(orcid)0000-0003-1528-1215
■24510▼aStructural  Evolution  and  Glass  Transition  Behavior  of  Adsorbed  Polymer  Nanolayers  as  Modulated  by  Interfacial  Interactions
■260    ▼a[Sl]▼bPrinceton  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a286  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Priestley,  Rodney  D.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Princeton  University,  2024.
■520    ▼aIncorporation  of  a  second  phase  into  a  polymer  system  can  be  used  to  enhance  local  structure  and  properties,  enabling  useful  technologies  with  applications  in  healthcare,  energy,  the  environment,  and  myriad  commodity  products.  In  systems  such  as  polymer  nanocomposites  and  supported  thin  films,  the  large  specific  interfacial  area  can  elicit  significant  deviations  from  bulk  behavior  of  the  overall  polymer  system.  However,  the  ability  to  precisely  anticipate  and  control  polymer  properties  through  incorporation  of  interfaces  hinges  upon  a  comprehensive  understanding  of  the  complex  phenomena  therein.One  such  phenomenon  is  polymer  adsorption,  wherein  segments  within  a  polymer  chain  physically  adhere  to  an  adjacent  substrate.  Polymer  melts  typically  undergo  adsorption  in  response  to  heating  above  the  glass  transition  temperature  Tg,  corresponding  to  common  processing  conditions  for  polymer  systems.  Once  regarded  trivially  as  "dead,"  adsorbed  layers  are  now  recognized  as  capable  of  undergoing  glass  transitions  and  relaxations.  However,  the  unknown  details  of  their  structure,  properties,  and  evolution  are  an  obstacle  to  control  over  glassy  properties  near  interfaces.This  dissertation  details  progress  in  elucidation  of  the  structure-property-processing  relationships  within  adsorbed  polymer  nanolayers.  Building  upon  previous  work  investigating  planar  adsorbed  layers  of  simple  polymer  systems,  this  work  leverages  a  combination  of  new  techniques  for  sample  preparation  and  direct  characterization  of  adsorbed  layer  structure  and  adsorbed  layer  Tg,  which  enables  new  insights  into  the  influence  of  chemical  and  geometrical  factors  in  governing  interactions  at  an  adsorbed  interface.To  ascertain  the  evolution  of  adsorbed  layer  structure  and  Tg  at  the  polymer  matrix-nanoparticle  interface  in  polymer  nanocomposites,  we  developed  a  model  approach  for  isolating  adsorbed  layers  from  a  polymer  nanocomposite  via  Guiselin's  experiment.  Adsorbed  layer  structure  and  evolution  were  characterized  by  direct  visualization  via  transmission  electron  microscopy  (TEM)  under  cryogenic  conditions,  and  the  evolution  of  Tg  was  characterized  via  fluorescence  spectroscopy.  Analogous  in-situ  experiments  wherein  the  nanoparticles  with  adsorbed  layers  were  redispersed  within  a  polymer  matrix  enabled  a  characterization  of  the  factors  influencing  Tg  characterization  in  polymer  nanocomposites.  Both  adsorbed  layer  structure  and  Tg  were  found  to  co-evolve  and  to  be  annealing-time  dependent.Follow-up  work  leveraged  our  model  approach  to  ascertain  the  role  of  nanoparticle  size  and  curvature  on  adsorbed  layer  structure.  TEM  imaging  revealed  that  the  structure  of  adsorbed  layers  was  dependent  upon  nanoparticle  size,  with  larger  nanoparticles  appearing  to  favor  a  greater  degree  of  chain  flattening.Finally,  we  investigated  the  role  of  interaction  strength  in  the  evolution  of  adsorbed  layer  Tg.  Analogous  polystyrene  and  poly(methyl  methacrylate)  planar  adsorbed  layers  on  silica-corresponding  to  weakly-  and  strongly-interacting  pairings,  respectively-were  characterized  via  fluorescence  spectroscopy  and  ellipsometry.  Tg  was  found  to  co-evolve  with  structure  in  both  polymers.  Perhaps surprisingly,  the  adsorbed  layer  Tg  was  reduced  from  that  of  the  bulk  in  both  weakly-  and  strongly-interacting  pairings,  however  the  magnitude  of  deviation  from  bulk  Tg  varied  with  interaction  strength.The  findings  presented  herein  are  offered  as  a  springboard  for  future  work  elucidating  fundamental  structure-property-processing  relationships  at  interfaces  featuring  adsorption,  which  inform  the  design  of  useful  materials.
■590    ▼aSchool  code:  0181.
■650  4▼aCondensed  matter  physics
■650  4▼aPolymer  chemistry
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aChemical  engineering
■653    ▼aPolymer  adsorption
■653    ▼aFluorescence
■653    ▼aGlass  transition
■653    ▼apolymer  system
■690    ▼a0794
■690    ▼a0611
■690    ▼a0495
■690    ▼a0542
■71020▼aPrinceton  University▼bChemical  and  Biological  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a0181
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17161840▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서