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高分子量聚合物熔体的平衡化:一种分层策略

软凝聚态物质 2016-10-25 v1

摘要

本文开发了一种策略,通过顺序反映射粗粒化(CG)构型,生成具有微观细节的平衡高分子量聚合物熔体。微观测试模型是通用的,但保留了硬排斥体积相互作用和真实熔体密度等特征。微观表示被映射到一个具有涨落尺寸的软球模型上,其中每个球体代表一个包含 NbN_{\rm b} 个单体的微观子链。通过改变 NbN_{\rm b},可获得不同分辨率的 CG 表示层级。在该层级内,在低分辨率下通过 Monte Carlo 平衡的 CG 构型被顺序细粒化为以更高分辨率描述的 CG 熔体。采用分子动力学方案将微观细节缓慢引入后者。所有反映射步骤仅涉及局部聚合物弛豫,因此该方案的计算效率与分子量无关,仅与系统大小成正比。为了证明该方法的稳健性,生成了包含多达 n=1000n=1000 条链且聚合度为 N=2000N=2000 的微观构型,并通过监测关键结构和构象特性确认了平衡。该方法向更长链或支化聚合物的扩展十分直接。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.07511,
  title  = {Equilibration of High Molecular-Weight Polymer Melts: A Hierarchical Strategy},
  author = {Guojie Zhang and Livia A. Moreira and Torsten Stuehn and Kostas Ch. Daoulas and Kurt Kremer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.07511},
  year   = {2016}
}