可壓縮嵌段共聚物熔體相行為的自洽場理論研究.pdf

1、由于嵌段共聚物可以自組裝形成納米尺度的周期結構，無論在實驗上還是在理論上都引起廣泛關注。其中兩嵌段共聚物是理解嵌段共聚物相行為最簡單的模型，它能夠形成穩(wěn)定的層狀相、柱狀相、球狀相以及雙連通相。在眾多研究理論中，自洽場理論是研究聚合物體系相行為的有效理論方法，它把多體問題轉化成單體問題來處理?；诖至；Ｐ?，自洽場理論能夠方便地考察聚合物鏈結構，給出鏈的構象信息，特別適合研究嵌段共聚物體系平衡態(tài)的相行為。本文利用自洽場理論對雙嵌段共聚物體

2、系的相行為進行了研究。主要內容如下：
　　 第一章中對聚合物體系和自洽場理論的框架進行了介紹。
　　 第二章在高斯鏈模型的基礎上，詳細推導了一套自洽場方程組。自洽場理論依賴于數(shù)值計算，并且由于倒空間方法能方便的表征體系的對稱性，因此我們利用此方法精確計算了當XN=16時的雙嵌段共聚物熔體體系的平均場相圖，計算結果和Matsen早期的計算結果相符。
　　 第三章研究了受限于納米球內的雙嵌段共聚物熔體的相行為及其界面

3、性質。首先在高斯鏈模型基礎上推導了一組受限體系在球坐標系下的平均場方程。為了降低數(shù)值計算的復雜程度，加快計算的速度，我們通過比較優(yōu)選最佳算法及采用并行計算，得到了同心球層結構每一層厚度隨孔徑的變化。其結果可與用蒙特卡洛模擬得到的結果進行比較。
　　 第四章研究了可壓條件下雙嵌段共聚物熔體的相行為。引入N/K來表示可壓縮參數(shù)，首先分別精確計算了一維情況下當N/K=5和N/K=50時體系自由能隨XN的變化曲線；隨后，計算了三維情況下