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嵌段共聚物共混体系相分离计算机模拟

李君健  
【摘要】: 本论文基于高斯链模型,在正则系综的框架下较详细地推导出了线性三嵌段共聚物与两嵌段共聚物共混体系的自洽场平均场方程,进而应用此自洽平均场理论,在实空间中运用组合搜索的方法较系统地研究了该共混体系的自组装结构。 主要结果如下: 1.对于ABC三嵌段共聚物与ab两嵌段共聚物的共混体系,模拟结果表明:在各自本体中只能形成层状结构的两种嵌段共聚物,只需要简单地调节共混比例便可得到如六角密排核壳结构和四方晶格结构这样的非层状相结构,这为利用嵌段共聚物通过共混的方法来获得更丰富的相结构提供了理论上的指导。 2.对于ABC三嵌段共聚物与ac两嵌段共聚物的共混体系,模拟得到了具有非中心对称的层状相结构,但该结构只存在于相空间中的一个狭小区域,我们发现在增加嵌段B的聚合度的同时降低组分A与C之间的相互作用有利于这种非中心对称层状结构的形成。这种具有非中心对称的层状相结构在纳米材料的制备中,具有重要的应用前景。


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