聚乙烯玻璃化轉(zhuǎn)變構(gòu)象研究
The conformational study on polyethylene in the vicinity of Tg

1.9萬字 36頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 非晶態(tài)聚乙烯會(huì)發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變前后，許多物理性能，如形變、模量、比體積、膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、密度、折光率、介電常數(shù)、內(nèi)耗峰等，發(fā)生急劇的變化。因此，人們也可以用這些特性的突變或不連續(xù)變化的性質(zhì)來測定聚乙烯的玻璃化溫度。然而聚乙烯玻璃化轉(zhuǎn)變的本質(zhì)仍然沒有明確得到理解，還是一個(gè)有爭議的問題。目前普遍使用聚合物降溫過程中自由體積的突變來確定非晶態(tài)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變。但這種測玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的實(shí)驗(yàn)不能從根本上清晰而明確的解釋清楚非晶態(tài)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變機(jī)理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以通過分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法研究非晶聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg過程的構(gòu)象轉(zhuǎn)變行為特征，盡管大家還是通過模擬非晶態(tài)聚乙烯降溫過程中比體積的突變來確定Tg，依舊無法對聚乙烯玻璃化轉(zhuǎn)變機(jī)理有一個(gè)明確直接的理解。這里將對聚乙烯玻璃化轉(zhuǎn)變進(jìn)行動(dòng)力學(xué)模擬，著重分析觀察非晶態(tài)聚乙烯玻璃化轉(zhuǎn)變過程中的構(gòu)象變化，比如：二面角等，通過分析聚乙烯玻璃化轉(zhuǎn)變過程中二面角的變化，也確定了聚乙烯的Tg。本文通過分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算得出聚乙烯比體積溫度梯度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（實(shí)驗(yàn)測定出的Tg）前后發(fā)生了突變，從而確定了聚乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。同時(shí)，本文通過模擬計(jì)算得出了聚乙烯構(gòu)象幾率分布圖，從反式構(gòu)象幾率和溫度關(guān)系分布圖中發(fā)現(xiàn)了反式構(gòu)象分布幾率的突變，也確定了聚乙烯的Tg。


關(guān)鍵詞：高聚物 聚乙烯 玻璃化轉(zhuǎn)變 構(gòu)象 二面角