Multiscale Analysis of Segmental Relaxation in PC/PETg Multilayers: Evidence of Immiscible Nanodroplets

Autor: Bidur Rijal, Laurent Delbreilh, Cyrille Sollogoub, Eric Baer, Allisson Saiter-Fourcin
Přispěvatelé: Groupe de physique des matériaux (GPM), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux (PIMM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Case Western Reserve University [Cleveland]
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Macromolecules
Macromolecules, 2022, 55 (15), pp.6562-6572. ⟨10.1021/acs.macromol.2c00691⟩
ISSN: 0024-9297
1520-5835
Popis: International audience; This work highlights the influence of layer thicknesses on glass transition and molecular mobility in polycarbonate (PC) and poly(ethylene terephthalate glycol) (PETg) multilayered films obtained by the layer-multiplying coextrusion process. By combining modulated temperature scanning calorimetry (MT-DSC) and dielectric relaxation spectroscopy (DRS) measurements, the average values of the cooperative rearranging region (CRR) size in a wide range of relaxation times and temperatures have been calculated. The size reduction from micro-to nanoscale is accompanied by a significant deviation of the structural and dynamical properties compared to the bulk. Furthermore, we have evidenced significant differences in PETg and PC behaviors: PETg plays the role of a "hard-confined" polymer, while PC behaves as a "free-confined" polymer, implying opposite variations of the glass transition temperature. The determination of the relaxation parameters for each individual polymer has been possible even for very low layer thicknesses (below 10 nm), for which the multilayer structure is not observed. This result shows that even when PETg and PC are brought into very intimate contact, they maintain their own structural behavior and segmental relaxation, suggesting the formation of immiscible nanodroplets when the multilayer structure disappears.
Databáze: OpenAIRE
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