线形、梳形和星形高分子静态和动态性质的模拟

摘要 以梳形高分子为纽带,基于粗粒化分子动力学模拟方法,研究了线形、梳形和星形拓扑结构高分子的静态和动态性质,以揭示稀溶液中高分子链行为与链拓扑结构依赖关系的一般性规律.研究结果表明,随着线形-梳形-星形的链拓扑结构转变,回转半径的标度关系由仅依赖分子聚合度转变为同时依赖链聚合度与臂数或侧链数.分析了星形高分子和梳形高分子的静态和动态性质的特征规律.星形高分子的臂数增加使其尺寸迅速减小,形状则由长椭球形转变为类球形,且扩散系数也随之增加;其均方回转半径()和扩散系数(D)与分子聚合度(N)及臂数(f)的标度规律为~N0.581f-0.402,D~N-0.763f0.227.梳形高分子的静态与动态性质与分子聚合度及侧链数的依赖关系为~N0.597f-0.212(每个支化点只有一条侧链)和~N0.599f-0.316(每个支化点有多条侧链)