可壓縮嵌段共聚物熔體相行為的自洽場(chǎng)理論研究.pdf

1、由于嵌段共聚物可以自組裝形成納米尺度的周期結(jié)構(gòu)，無(wú)論在實(shí)驗(yàn)上還是在理論上都引起廣泛關(guān)注。其中兩嵌段共聚物是理解嵌段共聚物相行為最簡(jiǎn)單的模型，它能夠形成穩(wěn)定的層狀相、柱狀相、球狀相以及雙連通相。在眾多研究理論中，自洽場(chǎng)理論是研究聚合物體系相行為的有效理論方法，它把多體問(wèn)題轉(zhuǎn)化成單體問(wèn)題來(lái)處理?；诖至；Ｐ停郧?chǎng)理論能夠方便地考察聚合物鏈結(jié)構(gòu)，給出鏈的構(gòu)象信息，特別適合研究嵌段共聚物體系平衡態(tài)的相行為。本文利用自洽場(chǎng)理論對(duì)雙嵌段共聚物體

2、系的相行為進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下：
　　 第一章中對(duì)聚合物體系和自洽場(chǎng)理論的框架進(jìn)行了介紹。
　　 第二章在高斯鏈模型的基礎(chǔ)上，詳細(xì)推導(dǎo)了一套自洽場(chǎng)方程組。自洽場(chǎng)理論依賴(lài)于數(shù)值計(jì)算，并且由于倒空間方法能方便的表征體系的對(duì)稱(chēng)性，因此我們利用此方法精確計(jì)算了當(dāng)XN=16時(shí)的雙嵌段共聚物熔體體系的平均場(chǎng)相圖，計(jì)算結(jié)果和Matsen早期的計(jì)算結(jié)果相符。
　　 第三章研究了受限于納米球內(nèi)的雙嵌段共聚物熔體的相行為及其界面

3、性質(zhì)。首先在高斯鏈模型基礎(chǔ)上推導(dǎo)了一組受限體系在球坐標(biāo)系下的平均場(chǎng)方程。為了降低數(shù)值計(jì)算的復(fù)雜程度，加快計(jì)算的速度，我們通過(guò)比較優(yōu)選最佳算法及采用并行計(jì)算，得到了同心球?qū)咏Y(jié)構(gòu)每一層厚度隨孔徑的變化。其結(jié)果可與用蒙特卡洛模擬得到的結(jié)果進(jìn)行比較。
　　 第四章研究了可壓條件下雙嵌段共聚物熔體的相行為。引入N/K來(lái)表示可壓縮參數(shù)，首先分別精確計(jì)算了一維情況下當(dāng)N/K=5和N/K=50時(shí)體系自由能隨XN的變化曲線(xiàn)；隨后，計(jì)算了三維情況下