黏性树枝状分子在关联聚合物网络中的亚扩散

我们使用粗粒化布朗运动模拟研究穿过由线性关联聚合物构成的网络中扩散的树枝状分子的静态和动态特性。树枝状分子和网络链均建模为珠子-弹簧链聚合物，包含水动力相互作用以准确预测动态特性。线性链通过沿其脊柱分布的关联基团形成网络，树枝状分子与网络之间可产生吸引或排斥相互作用，从而实现黏性与非黏性树枝状分子行为的直接比较。结构分析表明，尽管非黏性树枝状分子随网络浓度的增加而收缩，类似于线性聚合物行为，但黏性树枝状分子在低浓度下由于结合相互作用而呈现伸展。树枝状分子的动力学对网络结构几乎不敏感，但对树枝状分子-网络相互作用强度高度敏感。增加对网络的吸引会导致亚扩散运动和非高斯位移统计，即使树枝状分子小于平均网格尺寸时亦然。长时间扩散系数与理论上对纳米颗粒在聚合物网络中输运的预测相吻合。此外，树枝状分子会局部变形网络，改变其网格尺寸分布，这取决于其黏性。这些发现为洞察大分子结构、相互作用以及聚合物环境中的输运提供了见解。