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AB/CD嵌段共聚物共混体系多尺度结构的自洽场模拟

樊娟娟 于秀玲 梁雪梅

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AB/CD嵌段共聚物共混体系多尺度结构的自洽场模拟

樊娟娟, 于秀玲, 梁雪梅

Self-consistent field simulation of hierarchical self-assembly structures from AB/CD block copolymer blends

Fan Juan-Juan, Yu Xiu-Ling, Liang Xue-Mei
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  • 本文采用自洽场理论模拟了AB/CD嵌段共聚物共混体系的自组装. 改变组分B与D间的相互作用, 得到了不同空间尺度上的两种层状结构和只能在非对称组成情况才能得到的核壳结构. 结果表明, 这种多尺度结构的形成是因为BD间排斥作用的减弱或者吸引 作用的增强导致二者间相互融合程度的增加. 当BD间的相互融合程度与AB和CD间的相互融合程度相当时, 体系会发生宏观层状与微观层状结构间的转变. 此外, 本文还从能量角度揭示了体系发生这种结构转变的深层次原因.
    Using the self-consistent mean field theory, we have studied the self-assembly behavior of AB/CD block copolymers blend. Simulation results show that the hierarchical structural transitions from lamellar structures on different spatial scales to core-shell structure were caused by the increase of the fusion degree between components B and D. When the mutual fusion degrees between components B and D, between A and B, and between C and D are equal, the structure will change from macro-lamellar to micro-lamellar. In addition, the variation of free energy with the interaction between B and D were also calculated to deepen the understanding about the structural transition.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 21104078);吉林省科技发展计划 (批准号: 201201096) 和吉林农业大学科研启动基金 (批准号: 201212) 资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 21104078), the Jilin Provincial Research Foundation for Science and Technology Development Plan, China (Grant No. 201201096), and the Scientific Research Starting Foundation for the Jilin Agricultural University, China (Grant No. 201212).
    [1]

    Thurn-Albrecht T, Schotter J, Kästle G A, Emley N, Shibauchi T, Krusin-Elbaum L, Guarini K, Black C T, Tuominen M T, Russell T P 2000 Science 290 2126

    [2]

    Hou L T, Hou Q, Peng J B, Cao Y 2005 Acta Phys. Sin. 54 5377 (in Chinese) [侯林涛, 侯琼, 彭俊彪, 曹镛 2005 54 5377]

    [3]

    Bates F S 1991 Science 251 898

    [4]

    Foerster S, Khandpur A K, Zhao J, Bates F S, Hamley I W, Ryan A J, Bras W 1994 Macromolecules 27 6922

    [5]

    Rosedale J H, Bates F S, Almdal K, Mortensen K, Wignall G D 1995 Macromolecule 28 1429

    [6]

    Bates F S, Fredrickson G H 1999 Phys. Today 52 32

    [7]

    Matsen M W, Schick M 1994 Phys. Rev. Lett. 72 2660

    [8]

    Matsen M W, Schick M 1994 Macromolecules 27 4014

    [9]

    Hayashida K, Takano A, Arai S, Shinohara Y, Amemiya Y, Matsushita Y 2006 Macromolecules 39 9402

    [10]

    Hayashida K, Saito N, Arai S, Takano A, Tanaka N, Matsushita Y 2007 Macromolecules 40 3695

    [11]

    Asari T, Matsuo S, Takano A, Matsushita Y 2005 Macromolecules 38 8811

    [12]

    Asari T, Arai S, Takano A, Matsushita Y 2006 Macromolecules 39 2232

    [13]

    Ikkala O, ten Brinke G 2004 Chem. Commun. 19 2131

    [14]

    Valkama S, Ruotsalainen T, Nykanen A, Laiho A, Kosonen H, ten Brinke G, Ikkala O, Ruokolainen J 2006 Macromolecules 39 9327

    [15]

    Li Z, Kesselman E, Talmon Y, Hillmyer M A, Lodge T P 2004 Science 306 98

    [16]

    Li Z, Hillmyer M A, Lodge T P 2006 Langmuir 22 9409

    [17]

    Li Z, Hillmyer M A, Lodge T P 2006 Nano Lett 6 1245

    [18]

    Saito N, Liu C, Lodge T P, Hillmyer M A 2008 Macromolecules 41 8815

    [19]

    Mai Y, Zhou Y, Yan D 2007 Small 3 1170

    [20]

    Li M, Zhu Y J 2008 Acta Phys. Sin. 57 7555 (in Chinese) [李明, 诸跃进 2008 57 7555]

    [21]

    Guo K K, Qiu F, Zhang H D, Yang Y L 2006 Acta Phys. Sin. 55 155 (in Chinese) [郭坤琨, 邱枫, 张红东, 杨玉良 2006 55 155]

    [22]

    Nap R, Sushko N, Erukhimovich I, ten Brinke G 2006 Macromolecules 39 6765

    [23]

    Tang C B, Lennon E M, Fredrickson G H, Kramer E J, Hawker C J 2008 Science 322 429

    [24]

    Wang L Q, Lin J P, Zhang L S 2009 Langmuir 25 4735

    [25]

    Wang L Q, Lin J P, Zhang L S 2010 Macromolecules 43 1602

    [26]

    Zhu X M, Wang L Q, Lin J P, Zhang L S 2010 Acs Nano 4 4979

    [27]

    Zhu X M, Wang L Q, Lin J P 2011 Macromolecules 44 8314

    [28]

    Drolet F, Fredrickson G H 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4317

    [29]

    Drolet F, Fredrickson G H 2001 Macromolecules 34 5317

    [30]

    Xia J F 2006 Ph.D. Dissertation (Shanghai: Fudan University) (in Chinese) [夏建峰 2006 博士学位论文 (上海: 复旦大学)]

  • [1]

    Thurn-Albrecht T, Schotter J, Kästle G A, Emley N, Shibauchi T, Krusin-Elbaum L, Guarini K, Black C T, Tuominen M T, Russell T P 2000 Science 290 2126

    [2]

    Hou L T, Hou Q, Peng J B, Cao Y 2005 Acta Phys. Sin. 54 5377 (in Chinese) [侯林涛, 侯琼, 彭俊彪, 曹镛 2005 54 5377]

    [3]

    Bates F S 1991 Science 251 898

    [4]

    Foerster S, Khandpur A K, Zhao J, Bates F S, Hamley I W, Ryan A J, Bras W 1994 Macromolecules 27 6922

    [5]

    Rosedale J H, Bates F S, Almdal K, Mortensen K, Wignall G D 1995 Macromolecule 28 1429

    [6]

    Bates F S, Fredrickson G H 1999 Phys. Today 52 32

    [7]

    Matsen M W, Schick M 1994 Phys. Rev. Lett. 72 2660

    [8]

    Matsen M W, Schick M 1994 Macromolecules 27 4014

    [9]

    Hayashida K, Takano A, Arai S, Shinohara Y, Amemiya Y, Matsushita Y 2006 Macromolecules 39 9402

    [10]

    Hayashida K, Saito N, Arai S, Takano A, Tanaka N, Matsushita Y 2007 Macromolecules 40 3695

    [11]

    Asari T, Matsuo S, Takano A, Matsushita Y 2005 Macromolecules 38 8811

    [12]

    Asari T, Arai S, Takano A, Matsushita Y 2006 Macromolecules 39 2232

    [13]

    Ikkala O, ten Brinke G 2004 Chem. Commun. 19 2131

    [14]

    Valkama S, Ruotsalainen T, Nykanen A, Laiho A, Kosonen H, ten Brinke G, Ikkala O, Ruokolainen J 2006 Macromolecules 39 9327

    [15]

    Li Z, Kesselman E, Talmon Y, Hillmyer M A, Lodge T P 2004 Science 306 98

    [16]

    Li Z, Hillmyer M A, Lodge T P 2006 Langmuir 22 9409

    [17]

    Li Z, Hillmyer M A, Lodge T P 2006 Nano Lett 6 1245

    [18]

    Saito N, Liu C, Lodge T P, Hillmyer M A 2008 Macromolecules 41 8815

    [19]

    Mai Y, Zhou Y, Yan D 2007 Small 3 1170

    [20]

    Li M, Zhu Y J 2008 Acta Phys. Sin. 57 7555 (in Chinese) [李明, 诸跃进 2008 57 7555]

    [21]

    Guo K K, Qiu F, Zhang H D, Yang Y L 2006 Acta Phys. Sin. 55 155 (in Chinese) [郭坤琨, 邱枫, 张红东, 杨玉良 2006 55 155]

    [22]

    Nap R, Sushko N, Erukhimovich I, ten Brinke G 2006 Macromolecules 39 6765

    [23]

    Tang C B, Lennon E M, Fredrickson G H, Kramer E J, Hawker C J 2008 Science 322 429

    [24]

    Wang L Q, Lin J P, Zhang L S 2009 Langmuir 25 4735

    [25]

    Wang L Q, Lin J P, Zhang L S 2010 Macromolecules 43 1602

    [26]

    Zhu X M, Wang L Q, Lin J P, Zhang L S 2010 Acs Nano 4 4979

    [27]

    Zhu X M, Wang L Q, Lin J P 2011 Macromolecules 44 8314

    [28]

    Drolet F, Fredrickson G H 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4317

    [29]

    Drolet F, Fredrickson G H 2001 Macromolecules 34 5317

    [30]

    Xia J F 2006 Ph.D. Dissertation (Shanghai: Fudan University) (in Chinese) [夏建峰 2006 博士学位论文 (上海: 复旦大学)]

  • [1] 石子璇, 金燕, 金奕扬, 田文得, 张天辉, 陈康. 活性三嵌段共聚物的凝胶化转变.  , 2024, 73(17): 170501. doi: 10.7498/aps.73.20240796
    [2] 余庚华, 刘鸿, 赵朋义, 徐炳明, 高当丽, 朱晓玲, 杨维. 采用相对论多组态Dirac-Hartree-Fock方法对Mg原子同位素位移的理论研究.  , 2017, 66(11): 113101. doi: 10.7498/aps.66.113101
    [3] 范文亮, 孙敏娜, 张进军, 潘俊星, 郭宇琦, 李颖, 李春蓉, 王宝凤. 嵌段共聚物受限于接枝混合刷板间的相行为.  , 2016, 65(22): 226401. doi: 10.7498/aps.65.226401
    [4] 梁琴, 陈征宇. 受限液晶系统的理论新进展.  , 2016, 65(17): 174201. doi: 10.7498/aps.65.174201
    [5] 王鹏伟, 刘明杰, 江雷. 仿生多尺度超浸润界面材料.  , 2016, 65(18): 186801. doi: 10.7498/aps.65.186801
    [6] 蒋滢, 陈征宇. 蠕虫状链模型在高分子物理研究中的应用.  , 2016, 65(17): 178201. doi: 10.7498/aps.65.178201
    [7] 於黄忠. 有机共混结构叠层太阳电池的研究进展.  , 2013, 62(2): 027201. doi: 10.7498/aps.62.027201
    [8] 王豆豆, 王丽莉. 新型光学聚合物——Topas环烯烃共聚物微结构光纤的设计及特性分析.  , 2010, 59(5): 3255-3259. doi: 10.7498/aps.59.3255
    [9] 孙其诚, 金峰, 王光谦, 张国华. 二维颗粒体系单轴压缩形成的力链结构.  , 2010, 59(1): 30-37. doi: 10.7498/aps.59.30
    [10] 王保争, 张安琪, 吴宏滨, 杨伟, 文尚胜. 一种基于荧光材料的聚合物白光发光二极管.  , 2010, 59(6): 4240-4244. doi: 10.7498/aps.59.4240
    [11] 张红平, 欧阳洁, 阮春蕾. 纤维悬浮聚合物熔体描述的均一结构多尺度模型.  , 2009, 58(1): 619-630. doi: 10.7498/aps.58.619
    [12] 彭瑞祥, 陈冲, 沈薇, 王命泰, 郭颖, 耿宏伟. 非晶/结晶共混对聚合物光伏电池性能的影响.  , 2009, 58(9): 6582-6589. doi: 10.7498/aps.58.6582
    [13] 李 明, 诸跃进. 嵌段共聚物受限于软孔内的自组装.  , 2008, 57(12): 7555-7564. doi: 10.7498/aps.57.7555
    [14] 蒋中英, 郁伟中, 黄彦君, 夏元复, 马淑新. SMMA/SMA共聚物共混物的自由体积的热动态特性与相分离行为的PALS研究.  , 2006, 55(6): 3136-3140. doi: 10.7498/aps.55.3136
    [15] 蒋中英, 郁伟中, 赵永富, 蒋锡群, 夏元复. 60Co的γ辐照对SB的自由体积和微结构的影响的PALS和FT-IR的研究.  , 2006, 55(7): 3743-3747. doi: 10.7498/aps.55.3743
    [16] 蒋中英, 郁伟中, 夏元复. 三嵌段共聚物SEBS中自由体积行为的温度及e+辐照时间依赖性的研究.  , 2005, 54(7): 3434-3438. doi: 10.7498/aps.54.3434
    [17] 刘德胜, 王鹿霞, 陈延学, 韩圣浩, 解士杰, 梅良模. PA和PPP三嵌段共聚物的带电态研究.  , 2001, 50(9): 1763-1768. doi: 10.7498/aps.50.1763
    [18] 刘德胜, 解士杰, 韩圣洁. 准一维共聚物的电子结构研究.  , 2000, 49(8): 1556-1560. doi: 10.7498/aps.49.1556
    [19] 孟续军, 宗晓萍, 白 云, 孙永盛, 张景琳. 混合物质原子结构的自洽场计算.  , 2000, 49(11): 2133-2138. doi: 10.7498/aps.49.2133
    [20] 王顺金. 多体关联动力学中的自洽平均场.  , 1988, 37(6): 881-891. doi: 10.7498/aps.37.881
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-23
  • 修回日期:  2013-03-28
  • 刊出日期:  2013-08-05

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