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PSPVAc、PSPMMA共混体系的正电子湮没谱学研究.pdf
第29 卷 第1 期 核 技 术 Vol. 29, No.1
2006 年1 月 NUCLEAR TECHNIQUES January 2006
PS/PVAc 、PS/PMMA 共混体系的正电子湮没
谱学研究
1,2 1,3 1,3 1 1,3 2 1
陈 宁 孙旭东 季根忠 曾敏峰 郑厚天 徐金城 齐陈泽
1 (绍兴文理学院应用化学研究所 绍兴 312000 )
2 (兰州大学材料系 兰州 730000 )
3 (中国科学院兰州化学物理研究所 兰州 730000 )
摘要 使用正电子湮没寿命谱(PALS )技术研究了PS/PVAc 、PS/PMMA 这两个非极性-极性聚合物共混体
系的相容性。PS 与两种极性聚合物PVAc 和PMMA 的共混均为不相容共混物。自由体积特性结果显示,PS
与PVAc 共混的相容性比PS 与PMMA 共混的相容性好。
关键词 正电子湮没寿命谱(PALS ),聚苯乙烯,聚醋酸乙烯酯,聚甲基丙烯酸甲酯,相容性
中图分类号 TQ31
通过聚合物共混来制备高分子合金是获得新型 式中:R0 =R +∆R ,R 为平均自由体积半径,∆R 为
材料的一个重要手段 ,而共混物的相容性则是高分 球势阱内表面电子层厚度。对于聚合物,一般采用
子合金研究的重点之一[1] 。PALS 技术作为一种灵敏 的经验参数∆R=0.1656 nm 。自由体积分数表示聚合
的核分析技术,可以探测到聚合物的自由体积特性, 物中自由体积在总体积中所占的比例。由于 o–Ps
近年来被许多材料学家用来研究聚合物共混的相容 的湮没强度与自由体积孔穴数量成正比。相对自由
性[2-6] 。Tao[7]根据量子力学原理,将自由体积孔穴 体积分数f app 可用表示为:
视为一个具有均匀电子层厚度的无限深的球势阱,
给出了自由体积孔穴半径与o -ps 寿命τ 的半经验 f =V ·I (2 )
3 app f 3
3
公式: 式中:V =4πR /3 。
f
-1 R 1 2πR 聚苯乙烯(PS )、聚醋酸乙烯酯(PVAc )、聚甲
τ3 2[1=−( ) + (sin )] (1) 基丙烯酸甲酯(PMMA )是常用的聚合物材料,它们
R 2π R
0 0 的分子结构如下所示:
这三类聚合物都是以C -C 键为主链,不同的
是 PS 的侧链是苯环,属于非极性高分子,而后两 1 实验部分
种则属于极性高分子。本工作利用PALS 技术,从
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