The mechanical properties of physical gels generated by selectively swelling a homologous series of linear multiblock copolymers are investigated by quasistatic uniaxial tensile tests. We use the slip-tube network model to extract the contributions arising from network crosslinks and chain entanglements. The composition dependence of these contributions is established and considered in terms of simulations that identify the probabilities associated with chain conformations. Dynamic rheology provides additional insight into the characteristics and thermal stability of the molecular networks.
REFERENCES
1.
The Science and Technology of Rubber
, 4th ed., edited by J. E.
Mark
, B.
Erman
, and C. M.
Roland
(Elsevier
, Amsterdam
, 2013
).2.
W.
Zou
, J.
Dong
, Y.
Luo
, Q.
Zhao
, and T.
Xie
, Adv. Mater.
29
, 1606100
(2017
).3.
K. S.
Toohey
, N. R.
Sottos
, J. A.
Lewis
, J. S.
Moore
, and S. R.
White
, Nat. Mater.
6
, 581
(2007
).4.
J. C.
Tilly
, A. K.
Pervaje
, D. L.
Inglefield
, E. E.
Santiso
, R. J.
Spontak
, and S. A.
Khan
, ACS Omega
4
, 932
(2019
).5.
S. C.
Ligon-Auer
, M.
Schwentenwein
, C.
Gorsche
, J.
Stampfl
, and R.
Liska
, Polym. Chem.
7
, 257
(2016
).6.
A.
Das
, A.
Sallat
, F.
Böhme
, M.
Suckow
, D.
Basu
, S.
Wießner
, K. W.
Stöckelhuber
, B.
Voit
, and G.
Heinrich
, ACS Appl. Mater. Interfaces
7
, 20623
(2015
).7.
J.
Wu
, L.-H.
Cai
, and D. A.
Weitz
, Adv. Mater.
29
, 1702616
(2017
).8.
C.
Larson
, B.
Peele
, S.
Li
, S.
Robinson
, M.
Totaro
, L.
Beccai
, B.
Mazzolai
, and R.
Shepherd
, Science
351
, 6277
(2016
).9.
H. J.
Kim
, B.
Chen
, Z.
Suo
, and R. C.
Hayward
, Science
367
, 6479
(2020
).10.
A. E.
Özçam
, K.
Efimenko
, R. J.
Spontak
, D. A.
Fischer
, and J.
Genzer
, ACS Appl. Mater. Interfaces
8
, 5694
(2016
).11.
S.
Li
, H.
Bai
, R. F.
Shepherd
, and H.
Zhao
, Angew. Chem., Int. Ed.
58
, 11182
(2019
).12.
Electromechanically Active Polymers: A Concise Reference
, edited by F.
Carpi
(Springer
, Cham, Switzerland
, 2016
).13.
M.
Vatankhah-Varnoosfaderani
, W. F. M.
Daniel
, A. P.
Zhushma
, Q.
Li
, B. J.
Morgan
, K.
Matyjaszewski
, D. P.
Armstrong
, R. J.
Spontak
, A. V.
Dobrynin
, and S. S.
Sheiko
, Adv. Mater.
29
, 1604209
(2017
).14.
R.
Wang
, A.
Alexander-Katz
, J. A.
Johnson
, and B. D.
Olsen
, Phys. Rev. Lett.
116
, 188302
(2016
).15.
I. H.
Syed
, P.
Stratmann
, G.
Hempel
, M.
Klüppel
, and K.
Saalwächter
, Macromolecules
49
, 9004
(2016
).16.
M.
Zhong
, R.
Wang
, K.
Kawamoto
, B. D.
Olsen
, and J. A.
Johnson
, Science
353
, 1264
(2016
).17.
A. K.
Pervaje
, J. C.
Tilly
, A. T.
Detwiler
, R. J.
Spontak
, S. A.
Khan
, and E. E.
Santiso
, Macromolecules
53
, 2310
(2020
).18.
C. M.
Bates
and F. S.
Bates
, Macromolecules
50
, 3
(2017
).19.
W.
Wang
, W.
Lu
, A.
Goodwin
, H.
Wang
, P.
Yin
, N.-G.
Kang
, K.
Hong
, and J. W.
Mays
, Prog. Polym. Sci.
95
, 1
(2019
).20.
M. W.
Hamersky
, S. D.
Smith
, A. O.
Gozen
, and R. J.
Spontak
, Phys. Rev. Lett.
95
, 168306
(2005
).21.
M. W.
Matsen
, Macromolecules
45
, 2161
(2012
).22.
S.
Woloszczuk
, M. O.
Tuhin
, S. R.
Gade
, M. A.
Pasquinelli
, M.
Banaszak
, and R. J.
Spontak
, ACS Appl. Mater. Interfaces
9
, 39940
(2017
).23.
S. S.
Tallury
, R. J.
Spontak
, and M. A.
Pasquinelli
, J. Chem. Phys.
141
, 244911
(2014
).24.
M. O.
Tuhin
, S.
Woloszczuk
, K. P.
Mineart
, M. A.
Pasquinelli
, J. D.
Sadler
, S. D.
Smith
, M.
Banaszak
, and R. J.
Spontak
, J. Chem. Phys.
148
, 231101
(2018
).25.
M. O.
Tuhin
, J. J.
Ryan
, J. D.
Sadler
, Z.
Han
, B.
Lee
, S. D.
Smith
, M. A.
Pasquinelli
, and R. J.
Spontak
, Macromolecules
51
, 5173
(2018
).26.
Y.
Mori
, L. S.
Lim
, and F. S.
Bates
, Macromolecules
36
, 9879
(2003
).27.
M.
Rubinstein
and S.
Panyukov
, Macromolecules
35
, 6670
(2002
).28.
S. F.
Edwards
, Proc. Phys. Soc.
92
, 9
(1967
).29.
M.
Steube
, Ph.D. dissertation (Johannes Gutenberg Universität Mainz
, 2020
).30.
D. A.
Vega
, J. M.
Sebastian
, Y.-L.
Loo
, and R. A.
Register
, J. Polym. Sci. B: Polym. Phys.
39
, 2183
(2001
).31.
T. L.
Chantawansri
, T. W.
Sirk
, and Y. R.
Sliozberg
, J. Chem. Phys.
138
, 024908
(2013
).32.
S.
Mishra
, R. M.
Badani Prado
, S.
Zhang
, T. E.
Lacy
, X.
Gu
, and S.
Kundu
, J. Polym. Sci. B: Polym. Phys.
57
, 1014
(2019
).33.
A. S.
Krishnan
and R. J.
Spontak
, Soft Matter
8
, 1334
(2012
).34.
C.
Pan
, E. J.
Markvicka
, M. H.
Malakooti
, J.
Yan
, L.
Hu
, K.
Matyjaszewski
, and C.
Majidi
, Adv. Mater.
31
, 1900663
(2019
).35.
B. S. T.
Peddinti
, F.
Scholle
, M. G.
Vargas
, S. D.
Smith
, R. A.
Ghiladi
, and R. J.
Spontak
, Mater. Horiz.
6
, 2056
(2019
).36.
Y. J.
Jeong
, J.
Jung
, E. H.
Suh
, D. J.
Yun
, J. G.
Oh
, and J.
Jang
, Adv. Funct. Mater.
30
, 1905809
(2020
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.