致密聚合物薄膜中边界滑移的剪切速率阈值

通过分子动力学模拟研究了限制在原子级平坦表面之间的薄聚合物薄膜中滑移长度对剪切速率的依赖性。聚合物熔体由线性柔性链的珠-弹簧模型描述。我们发现，在低剪切速率下，速度剖面在壁附近呈现明显的曲率，负滑移长度的绝对值约等于粘性界面层的厚度。在较高剪切速率下，速度剖面变为线性，滑移长度随剪切速率快速增加。从无滑移到稳态滑移流的逐渐转变与壁附近聚合物链的更快速松弛相关，这是通过第一正则模式的时间自相关函数的衰减来评估的。我们还表明，在高熔体密度下，聚合物熔体与固体壁之间界面处的摩擦系数随滑移速度呈幂律衰减。在大滑移速度下，摩擦系数由结构因子中表面诱导峰、温度和固体壁附近第一流体层的接触密度的乘积决定。