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《北京化工大学》 2010年
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聚合物三元共混体系的耗散粒子动力学模拟

白志强  
【摘要】: 提高聚合物材料性能最直接的方法就是进行共混。但是由于聚合物共混体系的混合熵很低,聚合物共混体系容易发生宏观相分离,反而严重影响材料的性能,使材料性能降低。最常用的方法就是加入相容剂以改善共混体系的界面性质。影响聚合物多组分体系相行为的因素很多,因此实验和理论计算一般都只考虑比较简单的三元共混体系。然而,采用耗散粒子动力学(DPD)方法对三元共混体系相行为的研究还未见报导。在本论文中,我们采用DPD方法研究了聚合物对称和非对称三元共混体系的相行为,并采用各种物理意义明确的表征手段表征对应的相结构。本论文主要内容如下:1.选取Bates实验中的poly(ethylene)/poly(ethylene oxide)/poly(ethy-lene)-poly(ethylene oxide) (PE/PEO/PE-PEO)对称体系为模板建立三元共混体系的粗粒化模型,并采用径向分布函数、密度分布、界面张力、有序参数、结构因子等手段对各种相态及相转变过程进行表征。研究随体系中均聚物和嵌段共聚物体积分数的变化,体系的相结构变化和所对应的宏观应力及微观分子取向变化,建立分子有序度、有序相区尺寸和界面张力间的联系,并建立体系相图。研究结果表明(1)随体系中均聚物体积分数的增加,体系的相态转变经过层状相(LAM)、双连续微乳(PBME)、宏相分离(PS)三种相态。相态演化规律和各相区位置与实验结论一致,并且PBME相基本在理论预测的Lifshitz点附近,与理论预测相符;(2)在LAM相区,LAM层间距随均聚物体积分数的增加而增大;(3)在PS相区,随嵌段共聚物添加量的增加,界面张力不断降低直至零。并证实,形成稳定的PBME结构时,体系的界面张力为零;(4)有序参数的计算表明在PBME相区处于界面处的嵌段共聚物分子有序度很低,表明其形成的界面单层是弯曲界面;(5)结构因子的计算结果表明,PBME结构定性的满足Teubner-Strey微乳静态散射模型。此外,我们还研究了温度对对称三元共混体系相行为的影响。结果表明,对称三元共混体系的相行为对温度不敏感。最后,我们还采用结构因子表征LAM相结构,其结果与径向分布函数、密度分函数的结论一致。2.改变嵌段共聚物分子的对称性,选取A3B7分子作为嵌段共聚物分子的粗粒化模型建立非对称三元共混体系的粗粒化模型。研究随体系中随均聚物与嵌段共聚物体积分数的变化而导致的相态变化,初步判定各种相态结构并建立相图。研究结果表明,随体系中均聚物体积分数的增加,体系的相态转变经过六角柱堆积(HPC)、“双连续微乳(PBME)”、滴状微乳(DLME)、宏观相分离(PS)四种相态。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O631.3

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【引证文献】
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【参考文献】
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1 ;Dissipative particle dynamics simulation study of the bilayer-vesicle transition[J];Science in China(Series B:Chemistry);2008年08期
【共引文献】
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2 王庭慰,陈逸范,郭勇;高频低损耗PS/TiO_2复合材料介电性能研究[J];工程塑料应用;1997年03期
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2 ;发展工程塑料合金成当务之急[N];中国高新技术产业导报;2005年
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4 陈洵;新型高分子功能材料——磁性塑料[N];科技日报;2000年
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