高分子材料微觀結構及性質的積分方程理論研究.pdf

1、近年來，積分方程理論(IET)成為國際上研究高分子體系結構和熱力學性質的主要理論方法之一，是物理學界、高分子學界和化工界的一個熱門研究領域。本工作采用高分子參考作用點模型理論（PRISM理論）研究了高分子及高分子納米復合材料的結構和熱力學性質，填補了國內用積分方程理論研究高分子材料的空白，為今后國內研究高分子體系開辟了一個新的方向。主要成果為：
　　 詳細介紹了高分子參考作用點模型理論的基本理論框架和模型構建，討論了各種計算高分

2、子鏈分子內結構因子的方法和PRISM理論中常用的幾種閉合條件，并對這些方法和閉合條件進行了比較和評價。詳細介紹了用離散Fourier變換和快速Fourier變換求解PRISM積分方程的兩種數值計算方法。
　　 結合PRISM理論、MD分子模擬和變分法，得到了可以描述聚苯乙烯熔體的單點半柔性鏈模型，提出了一個研究實際聚合物體系的有效方法。該模型能夠抓住復雜的無規(guī)聚苯乙烯熔體的主要結構信息，可以半定量的描述各種條件下無規(guī)聚苯乙烯熔體

3、的分子間相關函數、分子內相關函數、溶解度參數和x-光散射強度等結構和熱力學性質，并得到了MD數據和實驗數據的支持。
　　 結合PRISM理論和MD模擬，提出了一個8-鏈節(jié)模型來研究無規(guī)聚苯乙烯熔體的各種性質，PRISM理論計算需要的分子內結構因子由MD模擬提供。用PRISM理論成功預測了無規(guī)聚苯乙烯熔體的各種微觀的相關函數和結構因子，預測結果與MD模擬數據定量一致。此外，還用PRISM理論預測了無規(guī)聚苯乙烯熔體的溶解度參數和x-

4、光散射強度等宏觀性質，計算結果與實驗數據定量一致。
　　 采用PRISM理論研究了鏈狀高分子納米復合材料的結構和等效相互作用。用MD模擬數據驗證了PRISM理論描述高分子納米復合材料的可靠性。首次用PRISM理論預測了在非零的納米顆粒體積分率下鏈狀高分子納米復合材料的結構和等效相互作用，系統(tǒng)的考察了納米顆粒的體積分率、鏈狀高分子的聚合度以及納米顆粒-單體粒徑比對體系各種性質的影響。
　　 首次采用PRISM理論研究了星型