双嵌段共聚物混合体系的相行为研究

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本论文利用自洽平均场理论对双嵌段共聚物混合体系的相行为进行了分析和讨论。 我们利用倒空间方法对AB双嵌段共聚物对称长链和近对称短链对应于不同链长比的混合体系巨正则系综自洽场方程进行了计算,并构造了该体系的相图。分析表明有序.无序相变和有序、无序两相共存等相行为与具有相同链长比的两种对称链组成的混合体系有着相似的特征;相图中的有序-有序相变与实验有着较好的符合,从理论上对Hashimoto等人提出的共界面效应进行了证实。同时,混合体系对应于不同链长比的相图也预言了该体系相行为的变化趋势:短链聚合度的增加使得短链的乱序作用减弱的同时,也减弱了其所引起的共界面效应。 对AB,AC双嵌段共聚物混合体中B、C之间排斥相互作用所引起的该体系的相行为的变化进行了理论计算,并进行了较为系统地分析,表明B、C之间的相互作用对体系的相行为有两个方面的影响:1.改变有序结构的界面曲率:当短链的链长较小时,B、C之间的排斥作用不足以使得体系发生宏观相分离,这时这一作用使得AC短链进入AB所形成的有序结构的A嵌段富集区,从而改变了有序结构的界面曲率。2.迫使混合体系发生宏观相分离:当长链和短链的链长可比时,两种链将变得不相溶,从而导致AB和AC两种成分的宏观尺度的分离即宏观相分离。
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