共缩聚反应中链段序列长度调控的分子模拟研究.pdf

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1、第45卷第4期当代化工Vo1．45，N0．42016年4月ContemporarYChemicalIndustryApirl，2016共缩聚反应中链段序列长度调控的分子模拟研究张怀哲，刘静，马禹，余木火(东华大学，上海201620)摘要：利用分子模拟研究了共缩聚反应得到的高分子链上的嵌段长度分布。通过控制参加反应的两种组分的浓度比和共聚单体的反应活性，可得到与理论值差别很大的序列分布。有助于合成嵌段长度可控的共聚高分子。关键词：分子模拟；共缩聚；嵌段长度中图分类号：TQ325文献标识码：A文章编号：1671-0460(2016)04-0724-03SimulationStudyon

2、BlockLengthDistributionControlinCocondensationPolymerizationZHANGHuai-zhe，LIUJing，MAYu，YUMu~huo(DonghuaUniversity,Shanghai201620，China)Abstract：Inthisstudy,molecularsimulationwasemployedtostudytheblocklengthdistributionalongpolymerchainobtainedbycocondensationpolymerization．It’Sfoundthatthedis

3、tributionexhibitsasignificantdeviationfromthetheoreticalpredictions，particularlyfortwocomponentswithdifferentconcentrationandreactivity．Thisresearchishelpfulforsynthesisofcopolymerwithcontrolledblocklength．Keywords：Molecularsimulation；Cocondensationpolymerization；Blocklengthdistribution化学改性高分子

4、材料的方法有很多种，对缩聚次数为一个蒙特卡罗循环(MCC)，等效于反应时制备的高分子材料而言，在聚合物主链上通过共缩间t。在每个循环中，所有单体和链端基进行一次聚引入共聚单体，控制共聚单元的序列长度，是最尝试反应，即链端基可以和位置邻近的另一个链的常用的方法。利用分子模拟的手段对共缩聚反应进端基反应，形成新的键把两个分子连接成一个新的行研究，反应条件可以准确控制，实验结果重复性分子。该尝试反应被接受的几率定义为k，物理意好，有助于高效快速地筛选出合适的改性方案，是义类似于实际反应中的反应速率常数。随着反应的对实验和理论研究很好的补充⋯。本文基于该模拟进行和新键的形成，单体逐渐消失，

5、分子数目逐渐方法，首次对共缩聚反应进行了研究，着重考察了减少，最终得到高分子量聚合物。在本研究中，我无热体系中，共聚单体浓度和竞聚率对其在聚合物们不考虑除体积排除外的一切相互作用，反应中不主链上分布的影响。允许发生环化、链交换和解聚。反应初始时，加入浓度分别为、的和1模拟方法和理论分析两种单体，单体的总浓度为5％。分别以盘、七曲、反应模拟在边长为64的三维立方格子空间中趴表示单体与单体、单体与单体B、进行，利用周期性边界条件消除有限元胞效应。单单体与单体以及单体与单体之间反应接受体和高分子链上的链单元可以通过单格点跳跃的方的几率，且满足=IcB~。反应几率仅取决于链端单式在格子空间

6、中运动，运动过程不能打断分子链或元的种类，而与较远的链单元无关。类似自由基共违背体积排除原则。该模拟方法可以得到符合真实聚反应，定义竞聚率=，rB=kBWkBA，表示高分子单链或多链标度关系的构象和链动力学信链单元自身结合与交叉结合的动力学差异。在模拟息。这种运动模型已经被广泛地用于单链以及多链中，设定％kAs=k,A=O．1，通过改变的值，可体系的相变、转变及多级结构的形成机理研究【2I3]。以获得不同竞聚率的反应条件。我们定义所有链单元进行一次尝试运动所需的抽样基于概率分析J，可以得到出现长度为，的基金项目：国家自然科学基金，项目号：21204011。收稿日期：2016-01-

7、06作者简介：张怀哲(1986一)，男，河南省南阳市人，硕士，2016年毕业于东华大学材料加工工程专业，研究方向：基于分子尺度的高分子物理化学过程。E-mail：zhz7403@126．com。通讯作者：马禹(1981一)，男，副教授，博士，研究方向：高分子体系的多级结构和物理化学过程；纤维及低维材料的成型和功能化。E-mail：yma@dhu．edu．cn。第45卷第4期张怀哲，等：共缩聚反应中链段序列长度调控的分子模拟研究725嵌段的几率(J『)和B嵌段的几率(，