纳米颗粒表面高分子链的构象与高分子链刚性的关系文献综述

 2023-03-16 10:03

摘 要:本文梳理了国内外关于纳米颗粒表面高分子链的构象的研究现状,包含不同的影响因素及各类研究方法

关键词:高分子链构象;研究方法;印象因素

引言

高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物为基体,再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度的范围或由它们作为基本单元构成的材料。在纳米量级的范围内, 材料的各种限域效应能够引起各种特性发生相当大的改变。这些变化可以提高材料的综合性能,为发展新型高性能材料创造了条件.。由于单一组分的材料往往难以满足生产生活的需求。许多研究将纳米粒子和其他材料复合成纳米复合材料,这种复合材料有可能同时兼顾纳米粒子和其他材料的优点,具有特殊的性能。纳米复合材料的概念最早是由Rey和Komarneni在20世纪80年代提出的。纳米复合材料是由两种或两种以上的不同相材料组成,其复合结构中至少有一个相在一个维度上呈纳米级大小.纳米复合材料的组成可以是金属/金属、金属/陶瓷、陶瓷/陶瓷、无机 (金属、陶瓷) /聚合物、聚合物/无机及聚合物/聚合物等不同的组合方式。如何改善高分子材料的性能,是近几年软物质领域重要的研究课题。研究表明,在高分子材料中添加纳米颗粒,复合粘结成高分子--纳米颗粒复合材料,可以极大地提升材料的性能。

在阅读文献时发现,mackay等发现,向高分子材料中添加纳米颗粒可以减低高分子材料的粘性,而zhang等却发现添加纳米颗粒后高分子的材料的粘性提高.矛盾的现象说明纳米颗粒对高分子材料性能的影响是非常复杂的。高分子材料的性能改变可能不光与添加的纳米颗粒的多少,还有其他的影响因素,例如尺寸、分布、形状以及高分子链与纳米颗粒之间的作用强度,聚合物中的纳米粒子(NP)成分的微观形态等诸多因素有关。影响因素多且复杂。

国内研究现状:

李越等人使用蒙特罗卡模拟探究高分子材料的性能与纳米颗粒的尺寸的关系时,得出高分子链的均方回转半径依赖于高分子链纳米颗粒之间的相互作用强度和纳米颗粒的直径的结论。

何林李等人采用分子动力学模拟方法研究二元高分子链在纳米粒子表面的选择性吸附行为。通过改变高分子与纳米粒子间的相互作用、二元高分子链的长度与刚性等参数,观察由链长或链刚性诱导的高分子链在界面区的竞争性选择吸附行为。在吸附作用较强的情况下,长链优先短链占据界面区;具有适当刚性程度的高分子链以手性螺旋的方式吸附纳米粒子表面。

He-Bei Gao等人使用蒙特卡罗模拟研究柔性聚合物链在平行于有吸引力的平坦表面的外部驱动力 F 的作用下的临界吸附行为。发现临界吸附温度随着F的增加呈线性下降,表明驱动力抑制了聚合物的吸附。并且聚合物的构象也受驱动力的影响。然而,F的影响取决于驱动力和温度之间的竞争。在强力或低温下,聚合物沿受力方向拉伸,而在弱力或高温下,聚合物不拉伸。当力与温度相当时,聚合物可能会垂直于驱动力拉伸,并且低于 Tc,我们通过降低温度观察到从平行到垂直并再次到平行的构象转变。发现了垂直拉伸的构象会导致聚合物链沿着驱动力的方向同步移动。此外,构象转变归因于驱动力和温度之间的竞争和合作。

张全昌使用蒙特罗卡模拟研究了高分子多链在表面的吸附性质,得出结论:对于有限的链长,高分子链的临界吸附温度随着表面覆盖率的增加而逐渐变小,高分子多链的构象变化主要体现在低温时,当高分子多链被吸附在表面时,高分子多链之间出现相互竞争,由此高分子多链中的每条链在吸附表面受到其他高分链对它的空间排斥,从而高分子链的二维构象变小。通过有限尺寸的标度方法外推无限链长的高分子链性质:高分子多链的临界吸附温度不随表面覆盖率发生变化,并且高分子的链构象的标度关系中随着表面覆盖率的增加,标度指数减小。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。