两亲性嵌段共聚物聚合诱导自组装的模拟研究

发布时间：2021-11-05 16:11

　　两亲性嵌段共聚物自组装可以形成各种丰富的形貌,如囊泡、胶束等。这些自组装结构可广泛应用于生物医学、涂层材料、传感器、纳米印刷等领域。传统的自组装技术通常要求先通过聚合反应合成两亲性嵌段共聚物,然后,由于不同嵌段间亲疏溶剂性质的差异,嵌段共聚物可以自发地形成各种形态,以达到热力学稳定状态。然而,整个加工工艺不仅复杂,而且聚合后还需要产物的纯化过程。而且,这种传统的自组装技术只在稀溶液中进行,而在实际的工业生产中是不可能的。为了克服传统自组装方法的这些缺陷,一种被称为“聚合诱导自组装”的新技术,最近几年受到了科研工作者越来越多的关注。作为一种典型的非平衡自组装,聚合诱导自组装是一个动态且连续的过程。相比于实验手段对其过程的研究,计算机模拟方法对这类体系的处理有着先天的优势,它可以系统、连续地改变物理过程的控制参数并且深入地原位表征其中某些微观物理量,所以更容易清楚地描述自组装现象发生的内在机理,而这一点在实验中则不易实现。本文采用耗散粒子动力学模拟方法,并且与聚合反应模型相结合,提出了一种更加贴近实验的聚合诱导自组装模拟方案,该方案可以大致映射到真实实验的聚合诱导自组装体系。通过和实验结果... 

【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】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１二维周期性系统的粒子排列及移动示意图

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第三章两亲性嵌ａ＊聚物聚合铸孚自纽装的较拟岈ｔ??后期，聚苯乙烯嵌段继续生长，形态趋于融合，并向有序结构转变。详细分析相??关几何量的变化将在下文介绍。??ｙ?ｍＩＰ??（ａ＞ｆ＝０．５ＸＩ０＾?（／ＶｂＭ．９）?（ｂ）／＝ｌ．？ｘ?ｉｏ＂?（＾ｂ－７．？）?｛ｃ）ｉ？Ｉ．ＳＸ｜〇ｓ??＿Ｍ?Ｓｆ??｜?Ｉ?／＾ＳＥ＼??（ｄ）／＝２．５Ｘ｜〇５?（ｉｖ０＝［Ｕ．ｌ）?（ｃ）＾３，０Ｘ１０？?（ＷＢ＝１ｌ．Ｏ｜?（〇Ｆ＝５．０Ｘｌ〇ｆ?（ＷＵ＝１Ｌ９＞??ｌｆ＼?＾７１??萎?＃??Ｗｍｋ?＾＾－０??？Ｋ）ｒ＝６ｒ〇Ｘｌ（＾?（％＝１３．４）?（ｈ）ｒ＝８．０ＸｌＣ＾?（Ｎｒ＝＼４Ａ）?（Ｌ）＃＝ｌ．？Ｘｉ〇＊?？ＡｆＢ?＝?Ｌ４５）??图３．２?ＰＩＳＡ过程不同阶段中形态的典型构象，其链转移剂为士，进料比Ａ：?Ｂ??＝１：?３。为了清楚起见，省略了游离的Ｂ单体和溶剂Ｓ粒子。相应聚合时间以及??ｆｃ苯乙烯嵌段的瞬日抨均长度馬的均在每个子图的下方标记。??基于图３．２中对ＰＩＳＡ的初步构象认知，我们重点研究了：ＰＩＳＡ的反应动力学??特征。图３．３展示了在ＰＩＳＡ过程中苯乙烯单体的转化率和单体浓度间衰减随时??间的演化图。可以看出，随着聚合时间的延长，单体转化率心＾在早期阶段增长??较快，在中期转变较慢。最后，转化率变化变得平坦，在大约１〇６个时间步长时??达到接近１００％，这意味着最终苯乙烯单体基本梢耗殆荆另一方面，通过??的时间演化来监测单体浓度的衰减，其中［ＭＪ和［ＭＪ分别代表单??１＆??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GPU的分子动力学模拟并行化及实现[J]. 费辉,张云泉,王可,许亚武.  计算机科学. 2011(09)
[2]顶盖驱动流中胶束形态变化的耗散粒子动力学研究[J]. 尤莉艳,赵英,王帅,吕中元.  高等学校化学学报. 2009(09)

博士论文
[1]并行高性能耗散粒子动力学程序开发及其应用[D]. 赵英.吉林大学 2009
[2]嵌段共聚物微观相分离及高分子表面扩散动力学的耗散粒子动力学研究[D]. 钱虎军.吉林大学 2007



本文编号：3478115