星形三嵌段共聚物在圆柱形管道受限情况下的自组装
高分子的自组装在理论研究和实验中新结构的获得具有基础性的意义。例如，可以制造纳米纤维，高密度的磁场存储器，模拟打印3D结构，并且在生物医药领域也有重要的应用。高分子在本体条件下能自组装成各种结构形态，限定的加入可以通过对结构的方向进行调控获得在本体条件下不能够得到的长程有序结构。由于三嵌段高分子复杂性，目前对它的研究较少，本文中将通过真实空间自洽场理论探究星形三嵌段高分子在圆柱形管道限定下的自组装。 首先，在固定限定半径条件下，探究均一和修饰表面下的星形三嵌段高分子在圆柱形管道中自组装相结构和三角相图。当管道表面对A嵌段有吸附作用时，相图分布和A嵌段的体积分数有关。当管道表面对BC嵌段有吸附作用时，相图有中心-面分布的规律。在两面神表面场下，限定相结构出现在相图的中心，双面神圆柱结构占据着相图的边界区域。在环形吸附表面下，出现了网状环形，双环和三环形结构，网状环形出现在相图中有着类似的嵌段比。此外，通过对结构的自由能，界面能，熵和段密度的分析，高分子链的构象和相转移被研究。 其次，我们探究了大中小圆柱形管道中的相结构随吸附场强度的改变。通过改变管道的半径和管道表面的吸附场强度，我们观测到了一系列在本体条件下不能观测到的结构。在固定管径下，改变三个不同嵌段和管道表面的相互作用从中性到管道对其中的一条嵌段有吸附性，再到对另外两个嵌段有吸附性，当管径和吸附场强度增加时，相转移发生了。这可以由自由能，界面能和链的构型熵决定。以上的模拟结果表明，调整高分子-表面的相互作用和限定可以对非平板基质限定下的高分子自组装结构进行调控。
星形三嵌段高分子;圆柱形管道;自组装;自洽场理论
温州大学
硕士
理论物理
李士本
2016
中文
O631.3
2019-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）