原子力显微镜用于聚合物研究| Bruker - 必威官网体育下载,betway手机客户端下载,betway捕鱼游戏下载

由于聚合物的坚固性、环保性和成本效益优于其他材料，它们在研究和制造中已经无处不在。必威手机客户端聚合物表面在微观尺度上存在不均匀性，这会影响它们的粘附性、润湿性、耐磨性和环境降解性，这使得它们可以被定制以适应非常广泛的用途。原子力显微镜已经成为表征聚合物的首选技术。一些优点是在分析过程中不需要使用真空或对样品进行导电覆盖;以及用原子分辨率直接测量高度和粗糙度的能力。此外，AFM技术不需要事先对样品进行复杂的处理来表征不同聚合物薄膜的形貌、微观结构和结晶度。

Bruker AFMs通过TappingMode(成分映射，动态行为快速扫描)和专有技术实现了聚合物的无损、原位成像，具有纳米分辨率PeakForce攻®(最高分辨率成像，定量属性映射)。这些和其他纳米尺度表征技术涵盖了结构长度尺度的全部范围:

分子排列/缺陷
纤维、薄片、刷子
间期、乳剂的域

模数图像显示了截面包装材料的ULDPE粘接层到PS/LDPE密封层之间的过渡。图像大小3μm。

高分辨率的映射

组分或多相的纳米尺度分布对聚合物的功能至关重要。物理AFM针尖-样品交互作用可以同时检测多个样品属性。TappingMode相位成像提供了基于材料属性差异的定性成分映射。Bruker的AFMs可以详细描述:

无定形，结晶，介晶区
聚合物共混物中的纳米畴
乳剂的共聚物
聚合物复合材料中的纳米填充剂

PS-PMMA嵌段共聚物的TappingMode形貌图(左)和相图(右)。相位显示高分辨率对比基于材料性质的各种组件。1.4µm扫描。

动态行为和过程的原位研究

聚合物动力学的范围从固有热行为到与环境的相互作用。直接观察结构变化可以提供洞察关键机制和动力学控制:

结晶/融化
退化/分解
链刷订货
片晶的形成

的tip-scanningFastScan AFM使高速TappingMode成像的动态行为在实时和真实空间，独立于样本大小和环境。

随着温度变化，聚(二乙基硅氧烷)(PDES)通过固体、液体和液晶状态转变的高速成像。

具有挑战性的聚合物结构的纳米成像

某些聚合物的特征，如刷状结构、链状堆积和分子/点缺陷，很难成像。直接控制成像力是解决这些分子结构和中尺度结构的关键。PeakForce攻即使在最小、最具挑战性的样本上，也能实现<100 pN的力控制，以实现最高分辨率的成像。由于该技术同时绘制了地形的力学特性，因此使用该专有技术更容易实现全面的理解。

PeakForce叩击亚分子分辨率黏附在iPMMA上。100纳米的形象。(样本由马丁-路德大学的T. Thurn-Albrecht提供)

定量弹性模量映射

聚合物材料的机械性能对:必威手机客户端

优化配方/混合
管理加工条件
评估产品的生命周期

微观组织要求表征界面/界面处的杨氏模量和刚度。PeakForce QNM®提供具有纳米分辨率的开箱即用定量弹性模量映射，使研究人员更容易和有效地表征聚合物。

PeakForce的QNM分层包装图像显示了纳米级结构和模量值近相边界。这些高分辨率的图揭示了层界面附近片层的顺序增加。4µm扫描。

定量粘弹性测量

聚合物的粘弹性特性是许多商业应用的核心，从隔振、降噪到减震、耐污涂层和温度依赖性要求。宏观性质由纳米结构控制，例如界面、界面和畴。为了充分理解粘弹性行为，需要进行时间-温度叠加。

力量的AFM-nDMA模式提供充分定量的粘弹性性质映射，包括存储和损耗模量，以及损耗切线(从粘附分离)。流变温度和频率范围使纳米级mastercurve的构建成为可能。

高分辨率存储模量地图上的四组分(COC, PE, LLDPE，弹性体)聚合物(左)。存储模量光谱收集在个别点(右)。

有机半导体的分子电导率图

导电聚合物用于许多电子应用(如有机光电)。有机半导体的电荷输运特性和载流子迁移率直接关系到结构有序的水平。在多个长度尺度上绘制导电路径的能力是提高效率的关键。PeakForce-TUNA使分子分辨率，定量电导率地图，而不破坏精细的样品。有了这项技术，研究人员现在可以直接和可靠地将形貌和纳米力学性能联系起来。