不良溶剂中聚合物链理论：单链结构、溶液热力学与$\Theta$点

利用 Flory $\chi$ 参数的语言，我们发展了一种统一处理不良溶剂中聚合物单链结构与溶液热力学的理论。利用自洽场理论考察了球粒的结构及其熔融热力学。结果表明，在球粒 - 线团转变之前，链构象涉及三种状态：完全坍缩球粒、溶胀球粒和熔融球粒，它们的区别在于核心密度和界面厚度。通过考察溶胀球粒熔融的链长依赖性，我们在$\Theta$点附近发现了链性质的普适标度行为。利用球粒的密度分布和自由能信息，我们在稀溶液热力学中研究了聚合物溶液的相平衡。结果表明，聚合物在稀溶液中的溶解度表现出与 F-H 理论不同的标度行为，无论是在$\chi$依赖性还是链长依赖性上。从单链结构和溶液热力学的角度来看，我们的结果验证了在无限链长极限下由不同标准定义的$\Theta$点的一致性：第二维里系数的消失、链尺寸的突变以及聚合物溶液相图中的临界点。我们的结果显示，在$\Theta$点处的$\chi$值为 0.5（针对单体与溶剂体积相等的情况），这与 F-H 理论预测的值一致。