利用耗散粒子動力學探討A-graft-B梳狀以及A-block-(A-graft-B)線性梳狀共聚合物的相行為

Phase Behavior of A-graft-B Comb and A-block-(A-graft-B) Coil-Comb Copolymers by Dissipative Particle Dynamics

許堯直(Yao-Chih Hsu)

指導教授 ： 黃慶怡

國立臺灣大學/工學院/高分子科學與工程學研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2007.00932

摘要

我們利用耗散粒子動力學來探討A1-block-(A2-graft-B)兩成份線性梳狀共聚合物的相行為，藉由改變線性部份A1的聚合度m來觀察系統結構的大小尺寸衍變，我們建構出χABN對m的相圖並跟理論計算所得到的相圖來作比較。當線性部份很短時，系統會以梳狀部份內主鏈A2與接枝B分離的小尺寸結構為主，線性部份A1則與A2混雜在一起；當線性部份很長時，系統則轉變為由線性部份A1與梳狀部份A2/B之間的不相容性所形成的大尺寸結構，此結果基本上與Nap等人理論計算的結果是一致的[Macromolecules 2002, 35, 952]；然而我們發現當系統開始衍變成大尺寸的結構時，成份的分布會受到作用力的影響，梳狀主鏈A2在作用力大時會因為B的排斥力而被推向界面，此界面現象導致在大小尺寸中間有個很大的過渡區塊，系統會產生層狀互穿等特殊的結構，這在理論計算中並沒有被觀察到。接下來我們發現隨著整體聚合度的增加，線性梳狀共聚合物的相行為會越來越類似於線性雙塊狀共聚合物，分離的機制主要是由於線性部份與梳狀部份兩塊狀之間的不相容性，因此系統是由fcoil來決定其結構，梳狀部份並不會因為聚合度的增加而產生小尺寸的結構，A2仍在A1與B中間形成界面。最後當系統變為三個互不相容的成份時，若線性部份A1與梳狀主鏈A2之間的不相容性夠大，系統便有可能出現大小尺寸共存的階級性結構(hierachical structure)。

關鍵字

耗散粒子動力學 ； 線性梳狀共聚合物 ； 大小尺寸結構 ； 層狀互穿 ； 階級性結構

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dissipative particle dynamics(DPD) ； A-graft-B comb copolymers ； A-block- (A-graft-B) coil-comb copolymers ； large-length scale ； short-length scale.

參考文獻

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