Unified explanation of the anomalous dynamic properties of highly asymmetric polymer blends

Journal of Chemical Physics

Volumn 138, Issue 5, 2013, Pages

  Ngai, K L ^a   Capaccioli, S ^a,b  

^a UNIVERSITY OF PISA   (Italy)

^b CNR   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHAIN DYNAMICS; CONVENTIONAL THEORY; COUPLING MODELS; DYNAMIC PROPERTY; POLYMER DYNAMICS; THEORETICAL FRAMEWORK; TWO-COMPONENT;

PHYSICAL CHEMISTRY; PHYSICS;

DYNAMICS;

POLYMER;

ARTICLE; CHEMISTRY; THERMODYNAMICS;

POLYMERS; THERMODYNAMICS;

MLCS; MLOWN;

EID: 84873665425     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4789585     Document Type: Article

References (105)

1. J. D. Ferry, Viscoelastic Properties of Polymers, 3rd ed. (Wiley, New York, 1980).
2. D. J. Plazek, J. Rheology 40, 987 (1996). 10.1122/1.550776
3. K. L. Ngai and D. J. Plazek, Rubber Chem.Technol. Rubber Rev. 68, 376 (1995). 10.5254/1.3538749
4. G. B. McKenna, Encyclopedia of Polymer Science and Technology (Wiley, New York, 2002).
5. D. J. Plazek, I. C. Chay, K. L. Ngai, and C. M. Roland, Macromolecules 28, 6432 (1995). 10.1021/ma00123a007
6. M. Paluch, S. Pawlus, A. P. Sokolov, and K. L. Ngai, Macromolecules 43, 3103 (2010). 10.1021/ma9027382
7. X. B. Wu, H. G. Wang, C. S. Liu, and Z. G. Zhu, Soft Matter 7, 579 (2011). 10.1039/c0sm00633e
8. X. Wang, Y. J. Nie, G. S. Huang, J. R. Wu, and K. W. Xiang, Chem. Phys. Lett. 538, 82 (2012). 10.1016/j.cplett.2012.04.031
9. K. L. Ngai, Comments Solid State Phys. 9, 127 (1979).
10. K. Y. Tsang and K. L. Ngai, Phys. Rev. E 54, R3067 (1996); 10.1103/PhysRevE.54.R3067
11. K. Y. Tsang and K. L. Ngai, Phys. Rev. E 56, R17 (1997). 10.1103/PhysRevE.56.R17
12. K. L. Ngai and K. Y. Tsang, Phys. Rev. E 60, 4511 (1999). 10.1103/PhysRevE.60.4511
13. K. L. Ngai, D. J. Plazek, and R. W. Rendell, Rheol. Acta 36, 307 (1997). 10.1007/BF00366672
14. K. L. Ngai, Relaxation and Diffusion in Complex Systems (Springer, New York, 2011).
15. T. R. Lutz, Y. He, M. D. Ediger, H. Cao, G. Lin, and A. A. Jones, Macromolecules 36, 1724 (2003). 10.1021/ma021634o
16. C. Lartigue, A. Guillermo, and J. P. Cohen-Addad, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 35, 1095 (1997). 10.1002/(SICI)1099-0488(199705)35:7<1095::AID- POLB8>3.0.CO;2-V
17. J. Zhao, L. Zhang, and M. D. Ediger, Macromolecules 41, 8030 (2008). 10.1021/ma8010526
18. K. L. Ngai and C. M. Roland, Macromolecules 37, 2817 (2004). 10.1021/ma035774p
19. K. L. Ngai and C. M. Roland, Rubber Chem. Technol. 77, 579 (2004). 10.5254/1.3547838
20. K. Mpoukouvalas and G. Floudas, Macromolecules 41, 1552 (2008). 10.1021/ma702299n
21. T. P. Lodge, E. R. Wood, and J. C. Haley, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 44, 756 (2006). 10.1002/polb.20735
22. G. Goulart Silva, J. C. Machado, M. Song, and D. J. Hourston, J. Appl. Polym. Sci. 77, 2034 (2000). 10.1002/1097-4628(20000829)77:9<2034::AID- APP20>3.0.CO;2-Q
23. S. Arrese-Igor, A. Alegria, and J. Colmenero, Macromolecules 43, 6406 (2010). 10.1021/ma101022a
24. G.-C. Chung, J. A. Kornfield, and S. D. Smith, Macromolecules 27, 5729 (1994). 10.1021/ma00098a030
25. K. Niedzwiedz, A. Wischnewski, M. Monkenbusch, D. Richter, A.-C. Genix, A. Arbe, J. Colmenero, M. Strauch, and E. Straube, Phys. Rev. Lett. 98, 168301 (2007). 10.1103/PhysRevLett.98.168301
26. M. Brodeck, F. Alvarez, A. J. Moreno, J. Colmenero, and D. Richter, Macromolecules 43, 3036 (2010). 10.1021/ma902820a
27. K. Niedzwiedz, A. Wischnewski, W. Pyckhout-Hintzen, J. Allgaier, D. Richter, and A. Faraone, Macromolecules 41, 4866 (2008). 10.1021/ma800446n
28. D. Diddens, M. Brodeck, and A. Heuer, Europhys. Lett. 95, 56003 (2011). 10.1209/0295-5075/95/56003
29. A. J. Moreno and J. Colmenero, Phys. Rev. Lett. 100, 126001 (2008). 10.1103/PhysRevLett.100.126001
30. S. Arrese-Igor, A. Alegria, A. J. Moreno, and J. Colmenero, Soft Matter 8, 3739 (2012). 10.1039/c2sm07451f
31. J. C. Haley and T. P. Lodge, J. Chem. Phys. 122, 234914 (2005). 10.1063/1.1931656
32. K. L. Ngai, J. Non-Cryst. Solids 353, 709 (2007). 10.1016/j.jnoncrysol. 2006.12.033
33. I. Zeroni, S. Ozair, and T. P. Lodge, Macromolecules 41, 5033 (2008). 10.1021/ma0709809
34. Y. Y. He, T. R. Lutz, and M. D. Ediger, Macromolecules 37, 9889 (2004). 10.1021/ma048419n
35. Y. Y. He, T. R. Lutz, M. D. Ediger, M. Pitsikalis, N. Hadjichristidis, and E. A. von Meerwall, Macromolecules 38, 6216 (2005). 10.1021/ma0505225
36. B. Min, X. H. Qiu, M. D. Ediger, M. Pitsikalis, and N. Hadjichristidis, Macromolecules 34, 4466 (2001). 10.1021/ma0018345
37. J. C. Haley, T. P. Lodge, Y. Y. He, M. D. Ediger, E. D. von Meerwall, and J. Mijovic, Macromolecules 36, 6142 (2003). 10.1021/ma034414z
38. K. L. Ngai and S. Capaccioli, J. Phys.: Condens. Matter 19, 205114 (2007). 10.1088/0953-8984/19/20/205114
39. K. L. Ngai, J. Non-Cryst. Solids 353, 4237 (2007). 10.1016/j.jnoncrysol. 2007.03.047
40. S. Arrese-Igor, A. Alegría, A. J. Moreno, and J. Colmenero, Macromolecules 44, 3611 (2011). 10.1021/ma2000064
41. (a) C. Lorthioir, A. Alegria, and J. Colmenero, Phys. Rev. E 68, 031805 (2003); 10.1103/PhysRevE.68.031805
42. (b) C. Lorthioir, A. Alegria, and J. Colmenero, Eur. Phys. J. E 12, 127 (2003); 10.1140/epjed/e2003-01-029-9
43. (c) J. Colmenero and A. Arbe, Soft Matter 3, 1474 (2007). 10.1039/b710141d
44. E. Leroy, A. Alegria, and J. Colmenero, Macromolecules 35, 5587 (2002). 10.1021/ma025508w
45. J. Zhao, M. D. Ediger, Y. Sun, and L. Yu, Macromolecules 42, 6777-6783 (2009). 10.1021/ma9008516
46. X. Jin, S. Zhang, and J. Runt, Macromolecules 37, 8110 (2004); 10.1021/ma049281b
47. X. Jin, S. Zhang, and J. Runt, Polymer 43, 6247 (2002). 10.1016/S0032-3861(02)00560-8
48. G. P. Johari and M. Goldstein, J. Chem. Phys. 53, 2372 (1970). 10.1063/1.1674335
49. K. L. Ngai, J. Chem. Phys. 109, 6982 (1998). 10.1063/1.477334
50. K. L. Ngai and M. Paluch, J. Chem. Phys. 120, 857 (2004). 10.1063/1.1630295
51. M. Goldstein, J. Non-Cryst. Solids 357, 249 (2011). 10.1016/j.jnoncrysol. 2010.05.105
52. S. Capaccioli, M. Paluch, D. Prevosto, L.-M. Wang, and K. L. Ngai, J. Phys. Chem. Lett. 3, 735 (2012). 10.1021/jz201634p
53. S. Kahle, J. Korus, E. Hempel, R. Unger, S. Höring, M. Schröter, and E. Donth, Macromolecules 30, 7214 (1997). 10.1021/ma961933b
54. K. L. Ngai, Macromolecules 32, 7140 (1999). 10.1021/ma990284b
55. A. Alegria, D. Gomez, and J. Colmenero, Macromolecules 35, 2030 (2002). 10.1021/ma010474y
56. G. A. Schwartz, J. Colmenero, and A. Alegria, Macromolecules 40, 3246 (2007). 10.1021/ma062609b
57. C. M. Roland, K. J. McGrath, and R. Casalini, Macromolecules 38, 8729 (2005). 10.1021/ma051481f
58. C. M. Roland and R. Casalini, Macromolecules 40, 3631 (2007). 10.1021/ma0702849
59. K. L. Ngai, R. Casalini, S. Capaccioli, M. Paluch, and C. M. Roland, J. Phys. Chem. B 109, 17356 (2005). 10.1021/jp053439s
60. D. Bedrov and G. D. Smith, J. Non-Cryst. Solids 357, 258 (2011). 10.1016/j.jnoncrysol.2010.06.043
61. K. L. Ngai, J. Habasaki, D. Prevosto, S. Capaccioli, and M. Paluch, J. Chem. Phys. 137, 034511 (2012). 10.1063/1.4736547
62. G. Jarosz, M. Mierzwa, J. Ziolo, M. Paluch, H. Shirota, and K. L. Ngai, J. Phys. Chem. B 115, 12709 (2011). 10.1021/jp207291k
63. M. Mierzwa, S. Pawlus, M. Paluch, E. Kaminska, and K. L. Ngai, J. Chem. Phys. 128, 044512 (2008). 10.1063/1.2828496
64. K. Kessairi, S. Capaccioli, D. Prevosto, M. Lucchesi, S. Sharifi, and P. A. Rolla, J. Phys. Chem. B 112, 4470 (2008). 10.1021/jp800764w
65. A. Zetsche, W. Jung, F. Kremer, and H. Schulze, Polymer 31, 1883 (1990). 10.1016/0032-3861(90)90011-M
66. C. M. Roland and K. L. Ngai, Macromolecules 24, 2261 (1991); 10.1021/ma00009a021
67. C. M. Roland and K. L. Ngai, Macromolecules 25, 363 (1992); 10.1021/ma00027a056
68. C. M. Roland and K. L. Ngai, Macromolecules 33, 3184 (2000). 10.1021/ma992450l
69. K. L. Ngai and C. M. Roland, Macromolecules 27, 2454 (1994). 10.1021/ma00087a014
70. Q. Chen, Y. Matsumiya, Y. Masubuchi, H. Watanabe, and T. Inoue, Macromolecules 41, 8694 (2008). 10.1021/ma8013417
71. M. C. Gutzwiller, Chaos in Classical and Quantum Mechanics (Springer, New York, 1990).
72. J. Colmenero, A. Alegria, A. Arbe, and B. Frick, Phys. Rev. Lett. 69, 478 (1992). 10.1103/PhysRevLett.69.478
73. R. Zorn, A. Arbe, J. Colmenero, B. Frick, D. Richter, and U. Buchenau, Phys. Rev. E 52, 781 (1995). 10.1103/PhysRevE.52.781
74. J. Colmenero, A. Arbe, G. Coddens, B. Frick, C. Mijangos, and H. Reinecke, Phys. Rev. Lett. 78, 1928 (1997). 10.1103/PhysRevLett.78.1928
75. V. G. Sakai, J. K. Maranas, Z. Chowdhuri, I. Peral, and J. R. D. Copley, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 43, 2914 (2005). 10.1002/polb.20562
76. V. G. Sakai, J. K. Maranas, I. Peral, and J. R. D. Copley, Macromolecules 41, 3701 (2008). 10.1021/ma0714870
77. A. Neelakantan and J. K. Maranas, J. Chem. Phys. 120, 465 (2004); 10.1063/1.1629077
78. A. Neelakantan and J. K. Maranas, Chem. Phys. 120, 1617 (2004). 10.1063/1.1633255
79. D. Richter, B. Ewen, B. Farago, and T. Wagner, Phys. Rev. Lett. 62, 2140 (1989). 10.1103/PhysRevLett.62.2140
80. D. Richter, B. Farago, L. J. Fetters, J. S. Huang, B. Ewen, and C. Lartigue, Phys. Rev. Lett. 64, 1389-1392 (1990). 10.1103/PhysRevLett.64.1389
81. C. K. Hall and E. Helfand, J. Chem. Phys. 77, 3275 (1982). 10.1063/1.444204
82. K. L. Ngai and R. W. Rendell, J. Non-Cryst. Solids 131-133, 942 (1991). 10.1016/0022-3093(91)90706-C
83. A. Alegria, J. Colmenero, K. L. Ngai, and C. M. Roland, Macromolecules 27, 4486 (1994). 10.1021/ma00094a009
84. S. Capaccioli and K. L. Ngai, J. Phys. Chem. B 109, 9727 (2005). 10.1021/jp044893j
85. A. C. Genix, A. Arbe, F. Alvarez, J. Colmenero, L. Willner, and D. Richter, Phys. Rev. E 72, 031808 (2005). 10.1103/PhysRevE.72.031808
86. K. L. Ngai and L.-M. Wang, J. Chem. Phys. 135, 194902 (2011). 10.1063/1.3662130
87. G. B. McKenna, K. L. Ngai, and D. J. Plazek, Polymer 26, 1651 (1985). 10.1016/0032-3861(85)90280-0
88. K. L. Ngai, R. W. Rendell, A. K. Rajagopal, and S. Teitler, Ann. N. Y. Acad. Sci. 484, 150 (1986). 10.1111/j.1749-6632.1986.tb49569.x
89. M. Zamponi, A. Wischnewski, M. Monkenbusch, L. Willner, D. Richter, P. Falus, B. Farago, and M. Guenza, J. Phys. Chem. B 112, 16220 (2008). 10.1021/jp807035z
90. M. Guenza, J. Chem. Phys. 110, 7574 (1999). 10.1063/1.478660
91. M. Guenza, Phys. Rev. Lett. 88, 025901 (2001). 10.1103/PhysRevLett.88. 025901
92. K. L. Ngai, " Dynamics of semidilute solutions of polymers and associating polymers.," Adv. Colloid Interface Sci. 64, 1 (1996). 10.1016/0001-8686(95)00273-1
93. K. L. Ngai and G. D. J. Phillies, J. Chem. Phys. 105, 8385 (1996). 10.1063/1.472693
94. A. Zetsche and E. W. Fischer, Acta Polym. 45, 168 (1994). 10.1002/actp.1994.010450306
95. I. Cendoya, A. Alegria, J. M. Alberdi, J. Colmenero, H. Grimm, D. Richter, and B. Frick, Macromolecules 32, 4065 (1999). 10.1021/ma9819539
96. O. Urakawa, Y. Fuse, H. Hori, Q. Tran-Cong, and O. Yano, Polymer 42, 765 (2001). 10.1016/S0032-3861(00)00370-0
97. D. Bedrov and G. D. Smith, Macromolecules 38, 10314 (2005). 10.1021/ma0517392
98. S. Zhang, X. Jin, P. C. Painter, and J. Runt, Macromolecules 35, 3636 (2002). 10.1021/ma0120310
99. M. Paluch, C. M. Roland, S. Pawlus, J. Ziolo, and K. L. Ngai, Phys. Rev. Lett. 91, 115701 (2003). 10.1103/PhysRevLett.91.115701
100. A. Sanz, A. Nogales, T. A. Ezquerra, N. Lotti, and L. Finelli, Phys. Rev. E 70, 021502 (2004). 10.1103/PhysRevE.70.021502
101. A. Nogales, A. Sanz, and T. A. Ezquerra, J. Non-Cryst. Solids 352, 4649 (2006). 10.1016/j.jnoncrysol.2006.02.141
102. C. M. Roland, M. J. Schroeder, J. J. Fontanella, and K. L. Ngai, Macromolecules 37, 2630 (2004). 10.1021/ma0358071
103. D. Fragiadakis, R. Casalini, R. B. Bogoslovov, C. G. Robertson, and C. M. Roland, Macromolecules 44, 1149 (2011). 10.1021/ma102795w
104. P. Zoller and D. J. Walsh, Standard Pressure-Volume Temperature Data for Polymers (Technomic Publishing Company, Lancaster, PA, 1995).
105. S. K. Kumar, R. H. Colby, S. H. Anastasiadis, and G. Fytas, J. Chem. Phys. 105, 3777 (1996). 10.1063/1.472198