【摘要】：本文采用粗�；肿觿�(dòng)力學(xué)模擬方法研究了在不同高分子/納米粒子相互作用強(qiáng)度、高分子鏈剛性條件下環(huán)形與線形兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)高分子在納米粒子表面吸附行為及高分子構(gòu)型對(duì)納米粒子分散的影響。在較低的高分子/納米粒子相互作用強(qiáng)度條件下,具有閉合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的環(huán)形高分子鏈比線形高分子鏈在納米粒子表面的占據(jù)上有輕微的優(yōu)先權(quán)。在強(qiáng)高分子/納米粒子相互作用強(qiáng)度條件下,中間吸附構(gòu)型在高分子/納米粒子吸附構(gòu)型中占主導(dǎo)地位。隨著鏈剛性的增加,呈現(xiàn)一個(gè)有趣的從環(huán)形高分子優(yōu)先占據(jù)到線形高分子優(yōu)先占據(jù)的轉(zhuǎn)換。半剛性的線形高分子鏈通過在納米粒子表面形成緊緊包圍的螺旋形結(jié)構(gòu)將環(huán)形高分子鏈擠出在納米粒子表面。尤其是棒狀鏈情形下,這種選擇性吸附行為變得更顯著。其原因是對(duì)于線形高分子鏈呈現(xiàn)的是三維吸附構(gòu)型,而環(huán)形高分子鏈呈現(xiàn)二維吸附構(gòu)型,也即是線形高分子可在多個(gè)方向上吸附納米粒子,這使得線形高分子在納米粒子表面相比環(huán)形高分子有絕對(duì)優(yōu)先占據(jù)權(quán)。此外我們發(fā)現(xiàn)雙分散情況下的吸附行為可以被單分散情況下的吸附解釋。此外,本文用分子動(dòng)力學(xué)方法探究了納米復(fù)合體系中高分子構(gòu)型及其對(duì)納米粒子分散影響。在不同納米粒子/高分子吸附能作用下,復(fù)合體系中納米粒子表現(xiàn)出三種集聚行為:直接接觸集聚、均勻分散、以及高分子與納米粒子間的橋接集聚,這一結(jié)果與理論上一致。同時(shí)考慮了環(huán)形高分子鏈的剛性強(qiáng)度,得到了環(huán)形高分子鏈的三個(gè)構(gòu)型:中間吸附,馬鞍型吸附,以及軌道繞行型吸附。研究發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)環(huán)形高分子鏈的剛性將促進(jìn)納米復(fù)合體系中納米粒子間的分散。高分子/納米粒子相互作用強(qiáng)度、高分子鏈剛性及高分子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)高分子在納米粒子表面的吸附構(gòu)型的影響,以及這些構(gòu)型對(duì)納米粒子分散的作用,這些結(jié)果可以促進(jìn)理解高分子在納米粒子周圍的吸附行為并為設(shè)計(jì)高性能高分子納米復(fù)合材料提供指導(dǎo)建議。
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;O631

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本文編號(hào)：2689002