14984.類聚乙烯線性聚合物結(jié)晶記憶效應(yīng)的分子動力學(xué)研究

1、類聚乙烯線性聚合物結(jié)晶記憶效應(yīng)的分子動力學(xué)研究Moleculardynamicsstudy0nthememoryeffectofapolyethylene—likelinerpolymermodel學(xué)科專業(yè)：材料工研究生：徐歡指導(dǎo)教師：尚英瑞張琛欣程副教授高級工程師天津大學(xué)材料學(xué)院2015年12月摘要高分子材料由于其優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于日常生活之中，因而在研究方面一直炙手可熱。高分子根據(jù)其形態(tài)可分為結(jié)晶高分子和非結(jié)晶高分子，高分子鏈的高

2、度纏繞以及相互貫穿，使得高分子的結(jié)晶不像小分子結(jié)晶那樣易于觀察和研究，因而高分子結(jié)晶的熱力學(xué)和動力學(xué)過程一直是高分子領(lǐng)域內(nèi)的最具挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)問題之一。聚合物晶體是非熱力學(xué)平衡結(jié)構(gòu)，它們的特征由結(jié)晶過程的動力學(xué)方法控制，使得結(jié)晶和熔融行為的實時性和微觀性觀察尤為重要，傳統(tǒng)的實驗方法高分子理論的研究提供了大量的依據(jù)，但是仍然存在局限性。而計算機仿真的發(fā)展和應(yīng)用恰好彌補了這一缺口。本論文主要利用分子動力學(xué)的方法建立了類聚乙烯線性模型，并研究了

3、類聚乙烯線性聚合物結(jié)晶過程的微觀結(jié)構(gòu)變化，實驗結(jié)果表明結(jié)晶過程中分子鏈的運動情況符合Keller和Fischer的折疊鏈模型，在初始時近鄰松散折疊，同時可以跨層折疊，到達最后的穩(wěn)定狀態(tài)時，呈現(xiàn)一種近鄰規(guī)則折疊的狀態(tài)；并通過研究不同熔融過程后體系的結(jié)晶行為揭示了熔融溫度和熔融時間對結(jié)晶記憶效應(yīng)的影響。除此之外，我們還通過vMD的微觀視圖與有序度的計算探究了熔融溫度和熔融時間對結(jié)晶初期分子鏈結(jié)構(gòu)的影響。此外，本論文通過微觀上的有序度變化與宏