链结构与溶胀对橡胶态材料弹性的影响：定域化模型描述
软凝聚态物质
2013-01-21 v1 材料科学
摘要
经典网络弹性理论基于这样一种概念：柔性无体积聚合物被固定于一个网络中，其中不存在排除体积，甚至不存在拓扑相互作用，且链通过布朗运动探索其可达构象。在此类模型中，网络的弹性源于网络交联点位移所产生的熵变。未溶胀橡胶态材料几乎是不可压缩的，这反映出存在强烈的分子间相互作用，限制了聚合物链只能在其局部管状分子环境中进行探索，从这一观察中可以清楚地看出该方法的不足。对这类固体橡胶态材料施加形变，必然需要考虑局部分子堆积约束在形变下如何改变，以及这些变化对材料整体宏观弹性的影响。许多研究者曾致力于这一难题，在本文中，我们关注 Gaylord 和 Douglas 的橡胶弹性简单定域化模型，该模型为具有强分子间相互作用的稠密聚合物态下橡胶的网络弹性提供了一个简单的极小模型。我们特别强调了该模型在描述网络弹性如何随溶剂溶胀而变化方面的意义；在这一现象中已观察到与经典弹性理论的巨大偏差，且该情形与涉及橡胶态材料的众多应用相关。我们还基于相同的堆积图像讨论了缠结的本质，并推导了用分子参数表示的缠结的一般关系，我们发现我们的预测与近期将链分子结构与缠结分子质量相关联的实验相关性相一致。
引用
@article{arxiv.1301.4449,
title = {Influence of Chain Structure and Swelling on the Elasticity of Rubbery Materials: Localization Model Description},
author = {Jack F. Douglas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4449},
year = {2013}
}