星形三嵌段共聚物熔体自组装形成堆砌结构的自洽平均场研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

本论文用自洽平均场实空间理论来研究星形三嵌段共聚物熔体自组装出现的堆砌结构,特别是阿基米德堆砌(Archimedean tiling patterns)结构。所谓阿基米德堆砌图案是指由拥有相同类型顶点的规则多边形镶嵌块无间隙地覆盖二维平面所得到的图案。为了描述星形三嵌段共聚物熔体平衡态的相行为,我们基于标准的高斯链模型推导出自洽平均场方程组。继而用实空间方法求解自洽平均场方程组,论证三嵌段星形共聚物熔体体系展现阿基米德堆砌结构的相行为；其理论结果可与已报道的实验观测进行比较。为了与实验得到的阿基米德堆砌结构进行对比,我们选取的分离强度参数为XABN=XBCN=35,XCAAN=72。我们的工作分为两部分。一部分用三维的程序计算al.0ByC2.0型(即令C嵌段与A嵌段的体积分数fC=2fA,调节B嵌段的体积分数fB)星形三嵌段共聚物熔体依赖于体积分数的微观相分离结构。结果表明,星形三嵌段共聚物熔体体系一般呈现柱状、层状结构,在fA、fB、fC相差不大时,与柱横切的平面呈现多边形区域组成的结构。这种计算结果符合星形三嵌段共聚物熔体体系相分离结构的一个典型的特点：由于星形共聚物连接点分布的特殊限制,即若星形三嵌段共聚物三体积分数足够可以形成稳定的三相结构,则连接点构成的线不能处在二维平面上,而要向第三个维度延伸,使星形三嵌段共聚物熔体相分离趋于形成二维、三维结构。总结起来,若三个嵌段各体积分数不可比,即三嵌段的三个体积分数相差很大,它们更倾向于形成柱状相、层状相结构。当三体积分数可比时,即三嵌段的三个体积分数很接近时,其自组装倾向于形成各向异性的以柱为基础的微观结构状态,其二维横切于柱的平面呈现多边形区域组成的结构。另一部分,我们仍取XABN=XBCN=35,XCAN=72,直接用二维程序计算模拟al.0B1.0Cx对称型(即令fA=fB,调节fC)和Al.0ByC2.0不对称型(令fC=2fA,调节fB)在A、B、C三体积分数相近可比的情况下,研究星形三嵌段共聚物熔体体系的微观相分离结构随体积分数的变化。计算结果显示呈现多边形区域组成的微观相分离结构。且模拟出九十年代实验观察到的阿基米德堆砌图案(4.6.12)、(4.8.8)、(6.6.6)结构(小括号里的整数代表的是在每一个顶点聚集的多边形的边数),还有05年、06年、07年的实验中观察到的更复杂的阿基米德堆砌图案(3.3.4.3.4)以及非阿基米德的堆砌图案[5,5,10]和[8,5.3,5.3]的结构形态(中括号里的数字代表每一个顶点的平均配位数-ACN,非阿基米德的堆砌图案以表示平均配位数表示其结构特点)。我们的模拟结果与实验中观察到的结构基本相符,且与实验中出现这些结构的体积分数非常接近。其中,(3.3.4.3.4)可以与准晶的结构类比；而[8,5.3,5.3]、[5,5,10]展示的二重对称性是最近在ABC星形共聚物熔体的微观相图中观察到的,所以对于这三种结构的自洽场计算具有很大意义。

著录项

作者
高杰;
展开▼
作者单位

南开大学;

展开▼
授予单位南开大学;
学科凝聚态物理
授予学位硕士
导师姓名史安昌,丁大同;
年度 2008
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 O631.12;O492;
关键词
星形三嵌段共聚物熔体; 自组装; 堆砌结构; 自洽平均场; 阿基米德堆砌图案; 相行为;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 线性ABC三嵌段共聚物在均聚物C中自组装的自洽平均场模拟 [J] . 李伟 ,姜伟 . 高等学校化学学报 . 2010,第009期
2. 非对称线棒线ABA三嵌段共聚物自组装的自洽场研究 [J] . 王彪 ,李云飞 ,韩向刚 . 计算物理 . 2013,第2期
3. ABC三嵌段共聚物自组装结构的研究 [J] . 王铮 ,李宝会 ,金庆华 . 南开大学学报（自然科学版） . 2008,第005期
4. 聚合物熔体喷射堆砌成型设备的研制 [J] . 刘斌 ,吴晟霖 ,谭景焕 . 塑料工业 . 2018,第006期
5. 三嵌段共聚物和两嵌段共聚物在水溶液中共混自组装成多室胶束结构的耗散粒子动力学模拟 [J] . 徐博深 ,赵英 ,沈显良 . 物理化学学报 . 2014,第004期
6. 刚棒中心含有乙基的线团-刚棒-线团三嵌段共聚物自组装形成三维六方纳米结构 [C] . Zhuoshi Wang ,王卓识 ,Lirong Tian . 2012年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术会议暨第十二届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告 . 2012
7. ABA两亲性三嵌段共聚物在稀溶液中自组装的自洽平均场模拟 [A] . 樊娟娟 . 2007

星形三嵌段共聚物熔体自组装形成堆砌结构的自洽平均场研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅