不良溶剂条件下具有柔性主链的单组分瓶刷聚合物的分子动力学模拟

通过分子动力学模拟，使用侧链多达 $N=40$ 个有效单体的粗粒化珠 - 弹簧模型，研究了不良溶剂条件下具有完全柔性主链的单组分瓶刷聚合物的构象。通过改变溶剂质量和侧链接枝到柔性主链上的接枝密度 $\sigma$，我们研究了主链长度高达 $N_b=100$ 时从刷状/线团机制致密塌缩态的 crossover。在较低温度下，观察到具有恒定单体密度的塌缩链，上述参数的选择不起任何作用，链的尺寸由单体总数决定。此外，与直觉预期相反，具有较长侧链的瓶刷聚合物比具有较短侧链的聚合物具有更高的球对称性，因为侧链的伸展不如其长度增加重要。在较高温度下（始终低于 Theta ($\Theta$) 温度），根据特定参数 $N$ 和 $\sigma$ 的选择，观察到类似于单聚合物链的线团状构象，或类似于具有刚性主链的均匀圆柱形瓶刷聚合物的刷状构象。在塌缩态（球粒）与线团/刷状机制之间的 crossover 区域，非圆柱度增加，而对于该范围之外的温度，瓶刷聚合物在所有构象态中均保持高度圆柱对称性。