Importância das Amplitudes de Temperatura Amplas e Múltiplas Abordagens Reológicas para Investigar a Viscoelasticidade e Elasticidade Entropica em Vitrimers

Vitrimers telechelic de polidimetilsiloxano modelo com ligações dinâmicas de ésteres borônicos foram sintetizados para investigar as propriedades viscoelásticas de redes dinâmicas com Tg extremamente baixa por meio de múltiplas abordagens reológicas. Os testes de varredura de frequência e relaxamento de estresse, realizados a mais de 120 °C acima de Tg, mostram o comportamento de Arrhenius esperado do tempo de relaxamento com a temperatura inversa e fornecem a mesma energia de ativação para um peso molecular fixo, obtido usando uma variedade de métodos de análise. A superposição tempo-temperatura demonstra que o regime de fluxo é termorheologicamente simples, enquanto o módulo do regime de platô aumenta com o aumento da temperatura, consistente com uma topologia de rede conservada e troca de ligações associativas. À medida que os tempos de relaxamento diminuem, o módulo de platô em borracha aumenta, indicando um desacoplamento da dinâmica terminal da mecânica. Abaixo de 40 °C, surge um segundo regime de Arrhenius com energia de ativação mais baixa, que é atribuído a uma transição de relaxamento dominada pela cinética de troca de reação para relaxamento ditado pela dinâmica local do polímero. Nosso trabalho aponta para a importância de avaliar uma amplitude de temperatura ampla e usar múltiplas abordagens na investigação de vitrimers e redes dinâmicas.