拉伸应力下聚合物链的热断裂与自愈合

我们考虑了在恒定拉伸应力下，由Morse势耦合的离散链段组成的系留聚合物链的热断裂。利用Kramers-Langer多维理论和一维及三维空间中的广泛分子动力学模拟，对断裂起始时的链动力学进行了分析研究。与一维和三维模拟数据的比较表明，Kramers-Langer理论定性地描述了由集体不稳定模式引起的键断裂过程。我们推导了沿链连续键上断裂概率的分布，揭示了链端对断裂的影响，与理论吻合良好。单个键的断裂时间分布遵循理论预测的指数规律。特别关注了断裂键的复合(自愈合)。理论上推导的复合时间和距离分布与分子动力学观测结果一致，并表明能垒位置跨越并不是真正断裂的良好判据。结果表明，自愈合键的比例随温度和摩擦的增加而增加。