本文關(guān)鍵詞：類聚乙烯線性聚合物結(jié)晶記憶效應(yīng)的分子動(dòng)力學(xué)研究

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【摘要】：高分子材料由于其優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于日常生活之中,因而在研究方面一直炙手可熱。高分子根據(jù)其形態(tài)可分為結(jié)晶高分子和非結(jié)晶高分子,高分子鏈的高度纏繞以及相互貫穿,使得高分子的結(jié)晶不像小分子結(jié)晶那樣易于觀察和研究,因而高分子結(jié)晶的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程一直是高分子領(lǐng)域內(nèi)的最具挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)問(wèn)題之一。聚合物晶體是非熱力學(xué)平衡結(jié)構(gòu),它們的特征由結(jié)晶過(guò)程的動(dòng)力學(xué)方法控制,使得結(jié)晶和熔融行為的實(shí)時(shí)性和微觀性觀察尤為重要,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法高分子理論的研究提供了大量的依據(jù),但是仍然存在局限性。而計(jì)算機(jī)仿真的發(fā)展和應(yīng)用恰好彌補(bǔ)了這一缺口。本論文主要利用分子動(dòng)力學(xué)的方法建立了類聚乙烯線性模型,并研究了類聚乙烯線性聚合物結(jié)晶過(guò)程的微觀結(jié)構(gòu)變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明結(jié)晶過(guò)程中分子鏈的運(yùn)動(dòng)情況符合Keller和Fischer的折疊鏈模型,在初始時(shí)近鄰松散折疊,同時(shí)可以跨層折疊,到達(dá)最后的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),呈現(xiàn)一種近鄰規(guī)則折疊的狀態(tài);并通過(guò)研究不同熔融過(guò)程后體系的結(jié)晶行為揭示了熔融溫度和熔融時(shí)間對(duì)結(jié)晶記憶效應(yīng)的影響。除此之外,我們還通過(guò)VMD的微觀視圖與有序度的計(jì)算探究了熔融溫度和熔融時(shí)間對(duì)結(jié)晶初期分子鏈結(jié)構(gòu)的影響。此外,本論文通過(guò)微觀上的有序度變化與宏觀的體積變化進(jìn)行對(duì)比來(lái)驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃陀?jì)算方法的合理性,結(jié)果表明,本論文建立的模型結(jié)構(gòu)可以在微觀上的觀測(cè)和宏觀上的計(jì)算達(dá)成一致,說(shuō)明了其理論上的合理性。
【關(guān)鍵詞】：分子動(dòng)力學(xué)模擬 結(jié)晶記憶效應(yīng) 熔融溫度 熔融時(shí)間
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O632.12
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-24
• 1.1 引言8
• 1.2 聚合物結(jié)晶動(dòng)力學(xué)8-12
• 1.2.1 經(jīng)典LH理論9
• 1.2.2 SG模型9-10
• 1.2.3 中介相理論10
• 1.2.4 旋節(jié)點(diǎn)分相輔助成核理論10-11
• 1.2.5 鏈內(nèi)成核理論11-12
• 1.3 結(jié)晶記憶效應(yīng)12
• 1.4 計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)12-13
• 1.5 分子動(dòng)力學(xué)理論13-20
• 1.5.1 分子動(dòng)力學(xué)發(fā)展13
• 1.5.2 分子動(dòng)力學(xué)基本原理13-14
• 1.5.3 數(shù)值積分算法14-16
• 1.5.4 勢(shì)函數(shù)16-17
• 1.5.5 系綜17
• 1.5.6 初試條件和邊界條件17-19
• 1.5.7 溫度控制方法19
• 1.5.8 壓力控制方法19-20
• 1.5.9 分子動(dòng)力學(xué)軟件20
• 1.6 研究現(xiàn)狀20-23
• 1.7 課題的提出23-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分24-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>25-29
• 2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程29
• 2.4 表征方法29-30
• 第三章 類聚乙烯線性聚合物的結(jié)晶過(guò)程30-36
• 3.1 結(jié)晶溫度范圍30
• 3.2 平衡熔融溫度30-31
• 3.3 結(jié)晶溫度選取31-32
• 3.4 結(jié)晶過(guò)程中分子鏈的VMD微觀視圖32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第四章 線性聚合物的結(jié)晶記憶效應(yīng)36-52
• 4.1 探索結(jié)晶記憶效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程36-37
• 4.2 熔融時(shí)間對(duì)結(jié)晶行為的影響37-45
• 4.3 熔融溫度對(duì)聚合物結(jié)晶行為的影響45-49
• 4.4 熔融溫度與熔融時(shí)間的對(duì)結(jié)晶記憶效應(yīng)的綜合影響49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 第五章 結(jié)晶過(guò)程微觀結(jié)構(gòu)變化52-62
• 5.1 引言52
• 5.2 熔融溫度52-55
• 5.3 熔融時(shí)間55-58
• 5.4 體系有序度58-60
• 5.5 本章小結(jié)60-62
• 第六章 全文主要結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明68-69
• 致謝69-70

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