聚合物纳米复合物中动力学性质的分子动力学模拟研究

发布时间：2021-10-13 10:08

　　聚合物纳米复合物（Polymer NanoComposite（s）,PNC（s））材料在过去三十年得到了广泛研究。这是因为纳米粒子（nanoparticle,NP）的引入,在改良聚合物原有性质的同时,还可赋予聚合物材料在力学、光学、和电学等方面的新功能,使得其具有更加广泛的应用情形。为了更好地设计PNC材料,需要对PNCs中涉及的复杂动力学问题进行深入研究。例如掌握NP的动力学性质,有助于我们解决如何在PNCs中更好地分散NP这一关键问题。此外由于聚合物通常以玻璃态存在,而实验和工业上经常以薄膜的形态制备、研究聚合物,因此对PNC薄膜的玻璃化转变现象的研究具有很强的应用背景。NP和薄膜厚度所导致的纳米受限效应均来自界面效应。这种界面效应对玻璃化转变具有重要影响。例如界面效应所影响的区域大小与玻璃化理论中的动力学协同区域尺寸的概念密切相关,因而研究PNC薄膜的玻璃化转变现象也具有重要的理论价值。此外,近二三十年玻璃化转变研究领域的一个重要理论是动力学异质性（dynamic heterogeneity,DH）。PNC薄膜这种纳米受限条件下DH是否会呈现出新的特点?这个问题不仅对理解玻璃化转... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
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第1章 引言
    §1.1 计算机模拟概述
    §1.2 聚合物纳米复合物以及纳米粒子动力学
    §1.3 纳米受限条件下的聚合物玻璃化转变
    §1.4 研究目的和研究内容
第2章 理论基础与计算方法
    §2.1 统计力学
    §2.2 分子动力学原理
    §2.3 聚合物模拟的通用模型
第3章 线性聚合物熔体中的超细纳米棒探针粒子的转动以及平动动力学
    §3.1 引言
    §3.2 研究模型与模拟细节
    §3.3 结果与讨论
        §3.3.1 平动动力学
        §3.3.2 转动运动
        §3.3.3 质心运动方向的松弛
        §3.3.4 动力学各向异性
    §3.4 本章小结
第4章 自支撑复合物薄膜中的玻璃化转变以及相关动力学的模拟研究
    §4.1 引言
    §4.2 模拟手段与细节
    §4.3 结果与讨论
        §4.3.1 热力学玻璃化转变温度
        §4.3.2 链段动力学以及动力学玻璃化转变温度
        §4.3.3 分层动力学
    §4.4 本章小结
第5章 纳米受限下过冷聚合物液体动力学异质性的比较研究
    §5.1 引言
    §5.2 模拟手段与细节
    §5.3 结果与讨论
        §5.3.1 非高斯参数和位移分布
        §5.3.2 动力学协同运动
        §5.3.3 持续时间和交换时间
    §5.4 本章小结
缩写与符号
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
工作展望
致谢
附件



本文编号：3434455