高分子相分離系のメソスコピック構造と動力学

聚合物相分离体系的介观结构和动力学

基本信息

批准号：
08740325
负责人：
川勝年洋
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高分子混合系およびブロック共重合体を含む系のメソスケールでの相分離構造の形成過程と運動の動力学を研究するための手法としては、従来は平均場近似と粗視化の方法を用いた現象論的なモデルに立脚した解析が行われてきた。本研究では、この粗視化モデルと同様に平均場近似の範囲内ではあるが、高分子鎖の統計的な性質を、よりミクロなスケールで正確に計算することのできる「経路積分表示」を用いたモデル化を行った。具体的には、相分離の各瞬間における高分子セグメントの空間分布関数を外的拘束条件とみなし、局所平衡の条件を仮定して高分子鎖の配位の統計を経路積分表示し、この経路積分を用いてセグメント濃度分布関数の従うメソスケールの時間発展方程式(偏微分方程式)の係数をミクロに決定するという方法を用いて、メソスケールの発展方程式にミクロな情報を導入する方法を定式化した。さらに、このモデルの有効性は、計算機シミュレーションによって確かめられた。我々の方法を用いれば、従来の現象論のモデルに比べて、より少数のミクロなパラメタを用いて系の状態を第一原理的に計算する事が可能となり、高分子材料の構造予測などに応用が可能であると予想される。

平均场近似和粗粒方法传统上用于研究混合聚合物体系和含有嵌段共聚物的体系的介观尺度上相分离结构的形成过程和运动动力学，并进行了基于唯象模型的分析。在这项研究中，我们开发了一种“路径积分表示”，与这种粗粒度模型一样，它在平均场近似的范围内，但可以在更微观的尺度上准确计算聚合物链的统计特性。使用以下方法进行建模。具体来说，将聚合物链段在相分离的每个时刻的空间分布函数视为外部约束，将聚合物链的配位统计量表示为假设局部平衡条件下的路径积分，制定了一种将微观信息引入其中的方法。介尺度演化方程是通过使用积分来微观地确定介尺度时间演化方程（偏微分方程）的系数，然后再进行分段浓度分布函数。此外，通过计算机仿真验证了该模型的有效性。使用我们的方法，可以使用比传统唯象模型更少的微观参数来计算系统的状态，这使其可用于预测聚合物材料的结构。被应用。