《高分子玻璃化轉變的動力學理論研究》是依託蘇州大學，由陳康擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高分子玻璃化轉變的動力學理論研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳康
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目為高分子玻璃化動力學的理論研究。目標是對現有的微觀PNLE理論進行改進，直接從聚合物鏈模型及聚合物體系的結構與關聯出發，建立完全自洽的類似於PNLE理論的聚合物鏈段慢運動方程，得到高分子材料的玻璃化動力學信息。進一步，從plastic形變之前，聚合物鏈段微觀cage的形變和巨觀形變是仿射的（affine）這一新的思路出發，可以建立高分子玻璃材料的非線性力學回響方程。結果可以用來和PNLE理論及文獻中大量的模擬與實驗結果進行對比分析。對具有複雜分子結構或遠離理想鏈構象的體系例如star polymer和grafted polymer可以採用PRISM和場理論途徑來進行結構分析，結果可以作為PNLE理論或新建立的高分子玻璃化動力學理論的輸入，研究這類體系的玻璃化動力學特徵。本項目可以使我們深入認識聚合物分子鏈連線性、構象等因素對材料的玻璃化動力性質的影響，具有重要的科學意義。
結題摘要
本項目是玻璃化轉變的微觀理論研究。玻璃化轉變問題是凝聚態物理中重要的科學難題之一，其中包含著豐富的物理現象。能夠定量描述玻璃化轉變現象的微觀理論很少。在本項目中，我們在前期工作的基礎上，套用微觀非線性朗芝萬方程（NLE）理論研究了聚合物玻璃的應變軟化（strain softening）現象，指出了它和物理老化與還原過程的聯繫，並發現了軟化幅度與結構變數（長波長密度漲落）之間簡單的定量關係。我們還研究了大應變力下的蠕變問題，理論結果與實驗符合很好，解釋了大應變下曲線向上彎曲的微觀機制。我們完成了對NLE理論的修改，把鏈的連線作用考慮到理論模型中，並把它套用到模型膠體鏈的研究中。通過和硬球膠體的對比，我們系統的研究了鍵長、鏈長、鏈的剛性等對玻璃化轉變的影響，揭示了大分子和小分子玻璃化轉變的差別。我們把NLE理論擴展到二維膠體單層的玻璃化轉變問題，探討了維度對玻璃化轉變及玻璃態的影響，包括體系彈性模量和粘度的變化等等。這部分工作為把NLE理論進一步擴展到薄膜和受限體系提供了基礎。
