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带有互补性质的两种或多种聚合物共混是获得具有改善性质材料的直接有效方法,然而由于不相容均聚物共混通常具有较高的混合自由能,所以不同类型的长链聚合物难以混合。合适选择的嵌段或接枝共聚物被广泛用于不相容聚合物混合物的增容剂,因为共聚物具有界面活性,会选择性地聚集到不相容均聚物之间的界面附近。共聚物在不相容均聚物界面间的聚集不仅减小了两宏观相之间的界面张力,阻止两相合并,而且还提高了界面粘结力。因此深入研究含有共聚物的三元聚合物共混体系的界面性质,对高分子科学的发展和高分子共混材料的改性与应用都具有重要意义。均聚物/共聚物/均聚物三元聚合物共混材料的界面性质不仅取决于共聚物相对均聚物的分子量和含量,而且也与不相容单元之间的相互作用以及共聚物的分子结构和组成等强烈相关。因此,本论文将利用蒙特卡洛模拟方法(MC),在微观层次上对三元聚合物共混材料的界面性质进行研究,以进一步揭示共混材料的界面性质与不同共聚物的分子量和浓度之间的内在关联。这类研究有助于增进人们对含有共聚物的三元聚合物共混体系的界面性质的理解,并对高分子新材料的开发、制备、调控以及加工技术的发展具有重要的促进作用。一、均聚物/两嵌段共聚物/均聚物三元聚合物共混体系界面性质的Monte Carlo模拟研究当固定两嵌段共聚物的体积分数C0.05,随着两嵌段共聚物的分子链长从NC=10增至NC=20,界面厚度剧烈减小,而当共聚物分子链长进一步增至NC=60,界面厚度轻微增加。两嵌段共聚物的取向参数q随着分子链长的增加而增加,即两嵌段共聚物在垂直界面方向的拉伸程度增大;当固定两嵌段共聚物的分子链长为NC=10和NC=40,随着其分子链浓度增加,界面厚度增加,两嵌段共聚物的分子链取向参数q减小,共聚物分子在垂直界面方向的拉伸程度减小。二、均聚物/三嵌段共聚物/均聚物三元聚合物共混体系界面性质的Monte Carlo模拟研究当共混体系中三嵌段共聚物的体积分数固定C0.05,三嵌段共聚物分子链取向参数随其链长的增加而增大,链长NC=8的三嵌段共聚物的分子链取向参数q<0,共聚物在垂直界面的z方向不拉伸,而链长NC>8的三嵌段共聚物的取向参数q>0,共聚物垂直界面取向,并且随着链长的增加,拉伸程度增大,共聚物嵌段在相应均聚物中的渗透程度增加;当固定三嵌段共聚物的分子链长NC=20和NC=60,随着其链浓度增加,界面厚度增加,共聚物分子链取向参数q先减小后增加。三、均聚物/多嵌段共聚物/均聚物三元聚合物共混体系界面性质的Monte Carlo模拟研究当固定多嵌段共聚物的体积分数C0.05,随着多嵌段共聚物的分子链长从NC=12增至NC=24,界面厚度剧烈减小,而当多嵌段共聚物的分子链长进一步增至NC=60时,界面厚度减小;多嵌段共聚物的分子链取向参数q随着其分子链长的增加一直减小,由于q<0,共聚物分子链在垂直界面的z方向不拉伸;当共混体系中加入的多嵌段共聚物分子链长固定NC=12,随着其链浓度增加,界面厚度增加,共聚物分子链的取向参数q<0,说明多嵌段共聚物在垂直界面的z方向不拉伸。四、均聚物/接枝共聚物/均聚物三元聚合物共混体系界面性质的Monte Carlo模拟研究当固定共混体系中接枝共聚物的体积分数C0.05,随着接枝共聚物分子链段数的增加,以分子链段数为NC=20的接枝共聚物作为增容剂的共混体系的界面最厚;对于分子链链段数为稍大NC>10的接枝共聚物,其上主链不垂直界面取向,支链垂直界面取向,即接枝共聚物的主链一般不会在均聚物本体A相中深入地扩展,而支链会深入地扩展进本体均聚物B相中;当固定体系中接枝共聚物的分子链段数NC=10和NC=60,随着其链浓度增加,界面厚度增大,共聚物上主链的取向参数基本不变,支链的取向参数有轻微减小的趋势。