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具有特定相互作用的聚合物熔体玻璃形成的广义熵理论

软凝聚态物质 2017-11-01 v1

摘要

化学结构长期被认为极大影响聚合物玻璃形成,但预测化学结构如何决定玻璃形成聚合物性质的通用分子理论发展缓慢。虽然广义熵理论(GET)解释了各种分子细节对聚合物玻璃形成的影响,但GET的应用迄今限于使用最简单的聚合物模型,其中物种单体内的所有联合原子基团以共同的单体平均范德华能量相互作用。然而,真实聚合物单体内的能量异质性普遍存在,其对聚合物玻璃形成的影响仍有待理论探究。本文使用GET的扩展来探索单体内能量异质性对聚合物玻璃形成性质的影响。本文着重确立玻璃形成特征性质(如等压脆度参数 mPm_P 和玻璃化转变温度 TgT_g)随分子细节(如特定相互作用和链刚度)变化的一般趋势。我们的计算证实,先前使用的具有单体平均相互作用的模型正确捕捉了 mPm_PTgT_g 随各种分子参数变化的一般趋势。更重要的是,仅调整单体内的能量异质性被证明是定制玻璃形成聚合物性质的有效机制。沿等脆度线和等 TgT_g 线聚合物性质的变化被阐释为展示特定相互作用与链刚度联合影响的重要设计工具。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.06306,
  title  = {Generalized Entropy Theory of Glass Formation in Polymer Melts with Specific Interactions},
  author = {Wen-Sheng Xu and Karl F. Freed},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.06306},
  year   = {2017}
}

备注

13 pages, 14 figures, to be published in Macromolecules. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1409.6781