支化聚醚酰亚胺的聚合：Monte Carlo 模拟与 Flory-Stockmayer 理论的比较
软凝聚态物质
2023-04-05 v1 材料科学
摘要
开发了一种基于 Gillespie 算法的 Monte Carlo (MC) 模拟方法，用于由两种主链单体 [4,4'-双酚A二酐 (BPADA) 和间苯二胺 (MPD)]、一种链终止剂 [邻苯二甲酸酐 (PA)] 以及一种支化剂 [三[4-(4-氨基苯氧基)苯基]乙烷 (TAPE)] 聚合生成支化聚醚酰亚胺的过程。该聚合过程包含4个反应，这些反应均可归结为胺基与羧酸酐基之间的缩合反应。通过将 MC 模拟结果与 Flory-Stockmayer 理论对分子量分布的预测进行比较，我们表明 MC 模拟中4个反应的速率应根据参与每个反应的单体上官能团的浓度来设定。利用 MC 模拟，我们展示了 Flory-Stockmayer 理论能很好地预测由支化剂官能度设定的凝胶点以下体系的分子量分布，但在体系达到或超过凝胶点时开始失效。然而，对于所有体系，MC 模拟均可用于可靠地预测分子量分布。即使对于宏观体系，通过对仅包含几百到几千个单体但具有与宏观体系相同单体摩尔比的体系进行 MC 模拟，也能快速获得收敛的分布。
引用
@article{arxiv.1901.08737,
title = {Polymerization of Branched Polyetherimides: Comparison between Monte Carlo Simulation and Flory-Stockmayer Theory},
author = {Chengyuan Wen and Roy Odle and Shengfeng Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08737},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 9 figures, 5 tables