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[Journal of Rheology]链间相互作用对剪切流场下聚合物熔体中分子链翻转行为的影响

本实验室在JOR上发表题为《链间相互作用对剪切流场下聚合物熔体中分子链翻转行为的影响》的专题文章,本课题组博士许廷雨为论文的第一作者。

该文章通过分子动力学模拟,研究了聚合物体系在剪切流场中的分子链构象变化过程,对聚合物熔体中特有的分子链产结构象对聚合物分子链在剪切流场下的取向翻转行为的影响作了完善的分析。在目前已有的国际相关工作基础上,该文章得到了许多出乎研究者意料的模拟结果。在聚合物熔体中,即便有着由分子链缠结构象带来的不同微观结构,分子链在剪切流场下的响应仍然与稀溶液中有着大量的相似之处,二者在构象转变的特征时间上具有几乎完全一致的剪切速率依赖关系,同时二者的取向分布具有相同的分子量依赖关系;然而二者在不同剪切速率下构象转变所需时间的概率分布则体现出完全不同的模式。这说明在高速剪切环境下即便分子链缠结构象已经受到明显破坏,分子链仍然受到分子链相互作用的约束,但是分子链在缠结管道内的构象转变,溶液和熔体中具有几乎一致的变化过程,因而表现出相似的统计特性。

相关工作得到了科技部国家重点研发任务(2016YFB03025002018YFB0704200)和自然科学基金(51633009)的资助。


1. (a)溶液以及(b)熔体中剪切流场下聚合物分子链构象随时间的变化(从下到上),图中颜色梯度表示分子链上不同位置的原子。


文章链接:https://sor.scitation.org/doi/10.1122/8.0000013