ポリマーの結晶化とポリ（エチレンオキシド）/オーガンクレイナノコンポジットの融解によって誘導される可逆的な脱気性とインターカレーション

半結晶ポリマー/層状ケイ酸塩ナノコンポジットは、低分子量ポリ（エチレンオキシド）（PEO）と有機修飾モンモリロナイト、クロワイト10A（C10A）の溶液ブレンドにより調製されました。インターカレーション形態は、温度依存性シンクロトロン広角X線回折（WAXD）によって研究されました。PEOホモポリマーとは異なり、PEO/C10Aナノコンポジットで有意な二次結晶化が観察されました。二次結晶化およびそれに続く二次結晶の融解中に、可逆的な非透過および挿入プロセスが検出されました。配向されたサンプルの2次元WAXD結果に基づいて、ケイ酸塩の一次粒子とPEOラメラ結晶の間の間期層が提案されました。間期領域の二次PEO結晶化は、ポリマー鎖がケイ酸塩ギャラリーから拡散する主要な駆動力であると推測されました。この研究は、ナノ存在空間でのポリマー拡散を調査するための有用な方法を提供しました。これは、PEO二次結晶化とケイ酸塩ギャラリーの外で融解することで制御できます。

Semicrystalline polymer/layered silicate nanocomposites were prepared by solution blending of a low molecular weight poly(ethylene oxide) (PEO) with an organically modified montmorillonite, Cloisite 10A (C10A). The intercalation morphology was studied by temperature-dependent synchrotron wide-angle X-ray diffraction (WAXD). Unlike PEO homopolymers, significant secondary crystallization was observed in the PEO/C10A nanocomposites. Reversible de-intercalation and intercalation processes were detected during secondary crystallization and subsequent melting of secondary crystals. On the basis of two-dimensional WAXD results on oriented samples, an interphase layer between the silicate primary particles and PEO lamellar crystals was proposed. Secondary PEO crystallization in the interphase regions was inferred to be the primary driving force for polymer chains to diffuse out of the silicate gallery. This study provided a useful method to investigate polymer diffusion in nanoconfined spaces, which can be controlled by PEO secondary crystallization and melting outside the silicate gallery.