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Molecular Weight Dependence of Zero-Shear Viscosity in Atactic Polypropylene Bottlebrush Polymers

机译：无规聚丙烯瓶刷聚合物中零剪切粘度的分子量依赖性

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A series of bottlebrush polymers with atactic polypropylene side chains were synthesized via ring-opening metathesis polymerization using Grubbs’ third-generation catalyst (H2IMes)(3-BrPy)2(Cl)2Ru=CHPh. Polymers were prepared with fixed side chain length and variable backbone degree of polymerization (DP) ranging from 11 to 732 (M_w = 22-1500 kg/mol) and include the largest reported polyolefinbased bottlebrush polymers. The zero-shear viscosity of each polymer sample was measured using small-amplitude oscillatory shear measurements. Power law fits of zero-shear viscosity (η0) versus weight-average molar mass (η0 ～ M_w~α) revealed distinct regimes with differing molecular weight dependences. A weak dependence (α < 0.5) was observed at low molecular weight due to the increasingly compact nature of short bottlebrush polymers with the continued addition of side chains. The scaling transitioned to Rouse-like dynamics (α = 1.2) at high molecular weight as a consequence of a sphere-to-cylinder conformational change with increasing DP of the bottlebrush backbone.
机译：使用Grubbs的第三代催化剂（H2IMes）（3-BrPy）2（Cl）2Ru = CHPh，通过开环易位聚合反应，合成了一系列带有无规聚丙烯侧链的洗瓶刷聚合物。制备的聚合物具有固定的侧链长度和可变的主链聚合度（DP），范围从11到732（M_w = 22-1500 kg / mol），并且包括已报道的最大的聚烯烃基牙刷聚合物。使用小振幅振荡剪切测量法测量每个聚合物样品的零剪切粘度。零剪切粘度（η0）与重均摩尔质量（η0〜M_w〜α）的幂律拟合显示出不同的机制，具有不同的分子量依赖性。在低分子量下观察到弱依赖性（α<0.5），这是由于短瓶刷聚合物随着侧链的不断添加而变得越来越紧密。随着洗毛刷骨架的DP值的增加，球到缸的构象变化导致结垢转变为高分子量的Rouse样动力学（α= 1.2）。

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