電場誘導(dǎo)嵌段共聚物自組裝的分子動力學(xué)模擬.pdf

1、本工作中，我們發(fā)展了傳統(tǒng)聚合物粗粒化模型與Drude oscillator模型雜化的新型粗?；瘶O化模型來模擬電場存在下嵌段共聚物的自組裝。粗粒化后的聚合單元的極化率是通過Drude oscillator模型來是實現(xiàn)的，即帶正電的核珠子通過彈性鍵與帶負電的殼粒子相連接。當電場不存在時，殼粒子與核珠子重合；在電場存在的情況下，殼粒子偏離核珠子，偏離的程度代表了極化的大小。由此我們的模型不僅可以模擬電場不存在的情況下兩嵌段共聚物熔融體的微相分

2、離，還可以進一步模擬電場對嵌段共聚物自組裝的誘導(dǎo)現(xiàn)象及共聚物鏈的極化現(xiàn)象。基于粗?；瘶O化模型，我們運用朗之萬動力學(xué)的方法研究了嵌段共聚物自組裝的行為。對于對稱嵌段共聚物，我們觀察到了電場存在下嵌段共聚物層狀結(jié)構(gòu)的排列過程。并且通過分析電場下均聚物鏈取向的情況，我們發(fā)現(xiàn)沿著電場方向的層狀結(jié)構(gòu)的取向主要是由于兩組分的極化率的差異。另外，在非對稱嵌段共聚物中，我們研究了球狀結(jié)構(gòu)到柱狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，同樣利用我們新型的粗粒化極化模型。在電場存在下，

3、球狀結(jié)構(gòu)逐漸拉長，隨后沿著電場方向的微相區(qū)域開始連接合并形成了平行于電場方向的柱狀結(jié)構(gòu)。最后，我們還探索了電場存在下，嵌段共聚物的雙螺旋相結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，即雙螺旋結(jié)構(gòu)到層狀結(jié)構(gòu)，雙螺旋結(jié)構(gòu)到柱狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。在高溫下，雙螺旋結(jié)構(gòu)中垂直于電場方向的連接斷裂，在平行于電場方向上形成新的連接，并逐漸形成了穿孔的層狀相，最終穿孔的層狀相作為中間態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷訝钕?。在低溫下，穿孔的層狀相斷裂形成柱狀相?br>　　結(jié)果表明當前的粗?；瘶O化模型可以有效地模擬