无应变单聚合物链的热降解：非线性效应在起作用

我们通过使用朗之万恒温器的分子动力学模拟，研究了由非简谐势耦合的离散片段组成的无应变聚合物链的热致断裂。研究了欠阻尼和过阻尼动力学的情况，并与近期关于具有简谐相互作用的模型聚合物中键断裂的研究进行了比较。我们发现，聚合物降解在惯性区与强阻尼动力学区之间存在定性变化。还研究了键愈合（重组）的作用，并获得了重组时间和过拉伸键长的概率分布。我们的大量模拟揭示了断裂动力学的许多性质，与独立键随机断裂的概念一致，例如，链断裂的平均时间 $<\tau>$ 随温度 $T$ 呈阿伦尼乌斯行为，并且与聚合物中的键数 $N$ 的关系为 $<\tau> \propto N^{-1}$。相反，沿聚合物主链的单个键的断裂速率清楚地表明存在由热噪声和非线性相互作用引起的自诱导不均匀性。最后，我们研究了热解过程中的碎裂动力学。我们证明，碎片尺寸的概率分布函数以及后续时间 $t$ 的碎片平均长度都将降解表征为主要是第一级反应。