含环形单元的共聚乙烯结晶的分子动力学模拟

论文摘要

本文以共聚乙烯类物质为研究对象,采用一系列主链中含有不同双取代类型的环形单元的聚乙烯分子链模型,利用分子动力学模拟方法,对其结晶过程的微观机理和形成的片晶结构进行了研究,主要结果如下:1)通过全伸展状态的单链共聚乙烯分子的分子动力学模拟,给出聚合 物在等温结晶时的演化过程,讨论了不同取代类型的环形单元对分 子链松弛过程的影响。发现环形单元的存在改变了分子链的塌陷机 理,并且不同环形结构对塌陷速度也有不同程度的影响。2)通过退火分子动力学研究,得到共聚乙烯片晶构型。从片晶结构直 观图可以看出,不同类型的环形单元在片晶中受到不同程度的排斥。 接着又对几个表征片晶有序性的参数进行了比较。3)通过调整力场参数,研究了二面角扭转能对等温结晶得到的片晶尺 寸的影响。接着又计算了退火得到的片晶构型的键取向参数,进一 步说明了环形单元对片晶有序性的影响。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 计算机模拟概述
• 1.1.1 计算机模拟发展的新阶段
• 1.1.2 分子动力学模拟方法
• 1.2 高分子晶体特征概述
• 1.3 研究目的和内容
• 参考文献
• 第二章 理论基础与计算方法
• 2.1 分子力学
• 2.2 分子动力学模拟
• 2.3 力场
• 2.3.1 力场的组成和定义
• 2.3.2 能量表示
• 2.3.3 力场参数化
• 2.4 系综及其动力学
• 2.4.1 系综
• 2.4.2 微正则分布
• 2.4.3 微正则系综的分子动力学
• 2.4.4 正则分布
• 2.4.5 正则系综的分子动力学
• 参考文献
• 第三章 环形单元在共聚乙烯结晶中的作用
• 3.1 引言
• 3.2 模型及模拟方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 共聚物分子链的松弛过程
• 3.3.2 晶体结构的形态
• 3.3.3 晶体结构中环形单元的角色
• 3.4 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢