發(fā)布時(shí)間：2020-10-26 05:28

　　 聚合物鏈?zhǔn)怯蓡误w鏈接而成,其構(gòu)象由于單體之間,單體與環(huán)境之間的相互作用以及聚合物鏈柔性而千變?nèi)f化。將聚合物鏈的一端接枝在基板上可以形成聚合物刷,其在許多領(lǐng)域如膠體穩(wěn)定性,生物相容性等方面有廣泛應(yīng)用。我們使用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法,運(yùn)用LAMMPS軟件研究具有不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的聚合物刷在不同鏈剛度條件下的性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)聚合物刷的鏈剛度對(duì)聚合物刷單體密度輪廓曲線,回轉(zhuǎn)半徑,鍵取向以及末端矢量方面有重要影響�；剞D(zhuǎn)半徑的標(biāo)度定律表明聚合物刷的尺寸對(duì)鏈剛度與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的依賴關(guān)系。通過(guò)擬合相關(guān)參數(shù)也得到了關(guān)于FENE的經(jīng)驗(yàn)性公式。對(duì)聚合物末端矢量的分析發(fā)現(xiàn)其符合一般性的Gauss分布模型,但是鏈剛度的增大會(huì)使得末端矢量更趨近于聚合物刷表面。在研究中還發(fā)現(xiàn)鏈剛度對(duì)聚合物刷的影響存在飽和現(xiàn)象,當(dāng)鏈剛度增大到一定程度時(shí),聚合物刷的性質(zhì)幾乎不會(huì)發(fā)生變化。海洋生物淤積是海洋微生物在人造表面的淤積現(xiàn)象,這是一個(gè)影響航海和水產(chǎn)養(yǎng)殖的全球性問(wèn)題。各種類型的功能性聚合物刷涂層的發(fā)展有望以更小的環(huán)境代價(jià)達(dá)到海洋設(shè)備去污和防腐蝕的效果。為了探究如海洋藻類等物質(zhì)如何進(jìn)入船體涂層表面,我們將聚合物刷的上方位置覆蓋自由的高分子鏈,并通過(guò)等溫壓縮過(guò)程,待其達(dá)到穩(wěn)定平衡后,根據(jù)自由高分子鏈和聚合物刷的密度輪廓曲線來(lái)探究鏈剛度和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)穿透過(guò)程的影響。研究發(fā)現(xiàn)相比于剛度較大的聚合物鏈,柔性鏈能更好地阻礙自由分子鏈進(jìn)入聚合物刷,而拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化似乎對(duì)自由鏈穿越聚合物刷沒(méi)有影響。
【學(xué)位單位】：廈門(mén)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O631.1
【部分圖文】：

Ｒ??圖２．１柔性鏈的一種構(gòu)象??圖２．１為由ｎ個(gè)主鏈鏈段＾構(gòu)成的柔性鏈，由于該鏈處于理想態(tài)，所以沿??著分子鏈足夠遠(yuǎn)的原子之間沒(méi)有凈相互作用。高分子鏈擁有柔性的主要因素是旋??轉(zhuǎn)角０的變化，導(dǎo)致能量的變化。如果忽略沿主鏈相互遠(yuǎn)離的單元之間的??相互作用，且對(duì)高分子鏈中鍵角和旋轉(zhuǎn)角的取值范圍進(jìn)行不同限制，則形成不同??的理想聚合物模型。其中鍵角和旋轉(zhuǎn)角的狀態(tài)數(shù)由聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定，例如，??１，４－聚異戊二烯很柔順，而雙螺旋ＤＮＡ的局部則很剛硬。??１１??

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圖２．?３相同力拉伸下理想鏈和真實(shí)鏈的Ｍａｘｗｅｌｌ展示??由于每條鏈均為一個(gè)拉伸團(tuán)的拉伸陣列，拉伸條件下的末端距＼就是拉的尺寸＃乘每條鏈中的團(tuán)數(shù)ｉＶ／ｇ。??理想鏈：（２．２ｆ?ｇ會(huì)??纖Ｒｆ＜爺？琴?（２，拉伸中理想鏈和真實(shí)鏈的區(qū)別值得關(guān)注。理想鏈服從Ｈｏｏｋｅ定律，力ｆ和￣具有線性正比關(guān)系。而真實(shí)鏈中力ｆ和伸長(zhǎng)＼的是非線性關(guān)系，使用Ｆｌｏｖ?＝?３２３。ｆ
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