单分散纤维聚合物熔体的应力缓解：通过分子动力学模拟研究粘弹性响应与单链松弛的相关性

我们通过比较剪切应力缓解模量$G(t)$与端到端向量自相关函数$P(t)$来研究多种类型的单分散纤维线性聚合物熔体的应力缓解。该研究包括三个具有不同链刚性的Kremer- Grest珠子-弹簧模型，以及\emph{cis}-1,4-聚丁二烯的化学特定粗粒度模型。对于每个模型，模拟了多个链长度，范围为每条链的$N/N_e=5$-$50$个纤维。我们观察到在所有情况下，$G(t)$的行为（超过短时间Rouse阶段）都准确地由$G^0_{\mathrm{N}}[P(t)]^2$描述，其中链长无关的预系数$G^0_{\mathrm{N}}$表示平台模量。这一相关性与双再生和动态管片扩张模型的聚合物松弛一致，尽管这两种模型基于不同的物理图景。双再生模型将熔体表示为暂时网络，其中应力缓解由两对纤维的存活概率支配。动态管片扩张模型则假设，聚合物链被约束的管子随着松弛进行逐渐扩大。关系$G(t)=G^0_\mathrm{N}[P(t)]^2$可作为确定平台模量和相应纤维长度的基础，也简化了$G(t)$的建模，因为对$P(t)$的准确解析表达式足以描述$G(t)$的长期行为。我们进一步将模拟数据用于$P(t)$和$G(t)$与理论预测进行比较。