第三十八章 时温等效原理（2 / 2）

高聚物的同一力学松弛现象可以在较高的温度、较短的时间（或较高的作用频率）观察到，也可以在较低的温度下、较长时间内观察到。因此，升高温度与延长观察时间对分子运动是等效的，对高聚物的粘弹行为也是等效的。

这个讲的是高聚物的力学松弛现象，并不是说溶解过程，不过许秋觉得或许可以将其延伸一下。

因为溶解过程也算是高分子的分子运动过程，那么升高温度与延长搅拌时间也应该也是等效的。

而且在氮气氛围内，构成有效层的两种材料对热都很稳定，耐100摄氏度的温度没有什么问题，不然也不会有热退火步骤了。

不过这样的话，使用氯仿溶剂就不合适了，因为它沸点低，无法加热到很高的温度。

许秋返回模拟实验室。

先将昨日配制的氧化锌预聚体溶液放在培养皿盖子上，然后将加热搅拌台的温度设为90摄氏度，最后将有效层溶液放在加热台上。

验证想法的话，需要等待一段时间，许秋决定再配制一些其他浓度的PTB7-TH:PC[70]BM有效层溶液。

溶剂都选择氯苯，浓度则分别为10、20、25毫克每毫升，给体受体的质量比仍固定在1:1.5，各1毫升。

他想看看聚合物的极限溶解度是多少。

配好溶液后，许秋将四种溶液按照各自的浓度，分别记做10#、15#、20#、25#溶液。

将10#、15#、25#溶液放在加热搅拌台上后，他拿起最早配制的15#溶液，再次轻轻晃动瓶子，发现已经没有固体残余挂在瓶壁上了。

他看了眼时间，只过去了半个多小时。

果然，“时温等效原理”也可以用在聚合物的溶解上。

而且，温度对于时间的影响是指数级别的，虽然现在的90度加热，相较于平常的60度只提升了30度，但溶解速度却可能相差了10倍。

许秋将15#溶液放在瓶架上，使其缓慢降至常温。

然后开始旋涂氧化锌基片，一共12片。

在等待基片退火的过程中，他又返回手套箱查看各溶液的溶解情况。

结果发现，瓶架上的15#溶液在冷却后，内部液体竟变为了凝胶状。

许秋稍用力的晃动瓶子底部，下方的凝胶却一动不动，最终他只好再次将15#放在加热搅拌台上加热。

他接着查看另外三种浓度的溶液，10#、20#均完全溶解，25#则未完全溶解，瓶壁上仍有固体颗粒存在。

许秋将10#、20#溶液放置在瓶架上冷却。

然后用移液枪在25#溶液中加入667微升的氯苯溶剂，将其浓度稀释为15毫克每毫升，并重新贴好25#15#的标签，再把它放到加热台上。

随后，许秋将每个溶液编号代表的意义记录到实验记录本上。

再次进入手套箱，他发现15#溶液已经部分解除凝胶状态，开始重新变为溶液。

10#溶液在常温下可以保持溶解状态，而20#溶液同样出现了凝胶的现象。

也就是说，在常温下，质量比为1:1.5的PTB7-TH:PC[70]BM在氯苯溶剂中，极限溶解度为10-15毫克每毫升，在90摄氏度下，极限溶解度在20-25毫克每毫升。

温度升高，不仅能够提高溶解速度，也能同时提高溶解度。

溶液溶解的问题算是解决了。

只是，新的问题又出现了。

这些溶液该怎么旋涂呢？

是把它们都稀释到10毫克每毫升浓度，等待其冷却后再涂？

还是不稀释，直接趁热涂呢？

不过，考虑到这周的实验时长已经刷满。

还是先不纠结这个问题，等到下周再继续实验，节省一些积分吧。