面向压力敏感粘合剂的多尺度设计
软凝聚态物质
2026-03-18 v1 计算物理
摘要
压力敏感粘合剂（PSA）是由交联密度、聚合物结构和缠结约束相互作用主导其复杂流变和力学行为的软性聚合物材料。从基础微观结构预测其流变性质 remains 持续是粘合剂设计中的核心挑战。本 work 采用基于拉格朗日异质多尺度方法（LHMM）的多尺度计算框架，将宏观连续体描述与具有可断裂键嵌入粘性介质中的中尺度聚合物网络模型耦合。该方法实现了跨尺度的信息一致传递，捕捉弹性网络响应和粘性耗能。该框架使用用于四种不同凝胶含量和交联密度的 PSA 配方的实验流变数据和拉伸测量进行校准。仿真再现了储备模量（G'）、损耗模量（G''）以及在平面拉伸下的拉伸应力-应变行为的关键实验趋势，同时区分了每个配方的独特力学特征。结果阐明了交联密度和有效网络连通性如何控制刚性、应力局部化和失效特性。总体而言，所提出的多尺度方法为将微观设计参数与宏观力学性质建立预测性平台，为下一代 PSA 的配方和优化提供了合理依据。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.16287,
title = {Towards the Multiscale Design of Pressure Sensitive Adhesives},
author = {Nicolas Moreno and Elnaz Zohravi and Shaghayegh Hamzehlou and Edgar Patino-Narino and Malavika Raj and Mercedes Fernandez and Nicholas Ballard and Jose M. Asua and Marco Ellero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.16287},
year = {2026}
}