《梯度共聚物體系相行為的自洽平均場理論研究》是依託南開大學，由蔣潤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：梯度共聚物體系相行為的自洽平均場理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：蔣潤
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
構成梯度共聚物分子的單體在分子鏈上通常呈有規律的非嵌段式分布，這種分布方式的特點使得梯度共聚物分子體系的相行為有別於傳統的嵌段共聚物體系或無規共聚物體系。本項目將在我們已有的研究結果基礎上進一步改善梯度共聚物的理論模型，根據梯度共聚物自身的特點探求自洽平均場理論方法在這一類型聚合物體系中的運用。研究重點將著眼於考察體系中的梯度共聚物分子之間的單體發布方式的差異對體系相行為的影響。這種單體分布方式的差異在真實的梯度共聚物分子合成實驗中是不可避免的。理論模型將納入這種差異，更為真實地反映現實情況。本項目的研究結果將豐富和拓展自洽平均場理論方法在聚合物體系中的運用，同時對梯度共聚物體系微相分離結構及其相轉變性質提供更為系統和深入的認識，為將來梯度共聚物分子改善相關材料性能方面的套用提供理論依據。
結題摘要
在基金的支持和本項目組各研究成員的努力工作下，我們已經順利完成了該基金研究計畫的目標。在這個項目中我們使用無規相近似方法和自洽場理論方法考察組分多分散性對梯度共聚物熔體相行為的影響。其中無規相近似方法用於考察無序相的的穩定性；自洽場理論方法用於考察有序相的性質。研究結果表明體系組分多分散性的增加將導致有序-無序轉變溫度升高和臨界疇尺寸增大。另一方面，自洽場理論結果表明因為鏈間的單體序列分布的差異導致的體系微相分離結構的變化起源於兩個不同的機制。這兩個機制將取決於所選擇的分離強度。目前，我們的理論結果已經提交到J. Chem. Phys.。並且我們已經收到審稿人的意見，兩個審稿人均表示在小改後推薦出版。此外，在本項目基金的支持下，通過使用模擬退火方法，我們也考察了兩嵌段共聚物刷在不良溶劑中的自組裝形態。我們系統地考察了溶劑的選擇性、聚合物的接枝密度和嵌段長度對體系自組裝形態的影響。模擬結果表明，在一定條件下體系能形成各種複雜和新穎的形態。我們也構造了體系的相圖。一部分相關內容和以前的理論研究做了對比，取得了一致的結論。我們的研究結果已經經發表在Macromolecules (2012, 45, 4920-4931).
