AB分批投入的AB,B型缩聚产物的分子量分布

本文用统计方法和动力学方法同时获得了AB单体分批投入的AB,B线型缩聚产物的分子量分布函数。所得的分子量分布远比Flory分布窄。计算结果与Monte Carlo模拟的结果完全相符合。     

AB分批投入的A_r,AB型缩聚产物的分子量分布

本文用统计方法和动力学方法同时获得了AB单体分批投入的A_r,AB型缩聚产物的分子量分布函数和臂长的分布函数.由本文所提出的方法得到的产物的分子量分布远比AB一次投入的要窄.计算所得的结果与Monte Carlo模拟的结果完全符合.     

连锁聚合反应的动态Monte Carlo模拟及其浓度效应

用动态Monte Carlo方法和键长涨落模型相结合分别对自由基聚合、离子聚合动力学过程进行了计算机模拟, 在三维空间中统计了转化率、聚合度、分子量的数量和重量分布, 并将模拟结果和理论预测进行了对比分析, 同时得到不同浓度下均方回转半径与平均链长的标度关系, 说明三维空间中标度指数与浓度的相关性. 还初步考察了扩散对反应体系分子量的影响. 说明动态Monte Carlo方法用于研究连锁聚合反应动力学过程是有效的, 而且能够同时得到经典的聚合反应Monte Carlo模拟方法所难以得到的链构象、分子扩散等空间相关的信息.     

线型缩聚反应的计算机模拟

缩聚反应是一类重要的高分子合成方法。其中最简单的反应为线型缩聚体系,它可分为两类,分别是含有两个可缩合的官能团的单体或单体对进行的相互缩合的体系。Flory在上世纪四十年代采用统计方法对该缩聚体系做过系统的理论研究,并在官能团等活性的假定下提出了著名的Flory分布函数,由此揭示了反应体系中数均聚合度xn、重均聚合度xw、不同聚合度分子的分布情况与反应程度p的关系。本文利用计算机模拟的方法,同样在官能团等活性的假定下模拟了线性缩聚反应的全反应过程,所得到的结果与用统计方法所得到的结果完全一致。本方法是对整个真实反应过程的直观模拟,对研究相似的以逐步聚合反应机理进行的反应具有普适性,并具有可拓展到模拟更真实的粘性聚合体系以及研究反应动力学的潜力。     

自缩合乙烯基聚合体系中的环化效应

基于超支化高分子的生长代数模型,利用Monte Carlo模拟方法研究了不同溶剂条件下自缩合乙烯基聚合(SCVP)体系的环化效应.根据SCVP体系的反应机理给出含环反应的微分动力学方程,并通过环化反应的内在特征确定了分子间反应和内环化反应的速率常数.在此基础上,利用Monte Carlo模拟方法得到了高分子的数量分布函数、重均分子量、环数以及含环分子的链段分数等相关物理量,分析了环化效应对于体系平均物理量的影响.进一步根据模拟结果对单体浓度和溶剂效应等对内环化反应的影响予以分析.结果表明,环化效应取决于单体浓度和溶剂效应之间的协同作用,其中单体浓度在环化反应中起着主导作用.     

基于格子链的缩聚反应的动态Monte Carlo模拟

采用描述自回避格子链的键长涨落模型, 以动态Monte Carlo方法对AB型单体的线型缩聚反应动力学过程进行了模拟. 通过该方法可以得到反应过程中链的瞬时构象, 还可以得到反应程度、聚合度、分子量分布及其随时间的演化. 模拟得到了合理的结果, 同时验证了无规线团尺寸与平均链长的标度关系, 表明该方法用于研究逐步聚合反应过程是可行的, 并且与一般的研究聚合反应的Monte Carlo方法相比, 还能够同时得到构象等空间信息. 还比较了不同大小的模拟体系所得到的分子量和多分散系数的异同, 讨论了有限元胞效应.     

缩聚反应中的一个基本关系式

在缩聚反应中,缩聚物的分子量与体系的组成及官能团的反应程度存在一定的依赖关系.这种关系的表达式目前很多,但没有一个通用公式,一般均随反应条件的变化而变化.本文介绍一种在缩聚反应中能通用的基本关系式. 1.公式的导出设一聚合体系,有i种单体组成,N_i、f_i分别代表i单体的初始摩尔数及官能度.N_j、f_j分别代表官能团摩尔总数较少的j单体的初始摩尔数及官能度,P代表该官能团的反应程度.若官能团等摩尔混合,N_j、f_j、P分别代表体系中某一种官能团的单体摩尔数、官能度及反     

三元共聚反应序列分布的Monte Carlo模拟

本文利用Monte Carlo模拟获得了不同分子链长度的三元共聚反应产物[聚(苯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐)]的序列分布,我们发现三聚物的序列分布可以通过在反应过程中滴加活泼反应单体(本文中的苯乙烯)来加以控制。     

AB_g型超支化聚合反应中的环化效应

研究了ABg型超支化聚合反应中的环化效应,给出高分子代数生长的微分动力学方程,并通过环化反应的内在特征确定了环化反应与分子间反应的速率常数.进而利用Monte Carlo模拟方法得到了树状高分子和含环高分子的数量、环的尺寸分布以及高分子数均和重均分子量等,讨论了环化效应对聚合体系平均特征的影响.结果表明,环化效应取决于单体体积分数、溶剂效应和官能度之间的协同作用,其中单体的体积分数在环化反应中起着主导作用,而溶剂效应和官能度之间则相互竞争.     

多官能团单体对超支化聚酰胺酯光固动力学及其固化膜热性能的影响

以1,1,1-三羟甲基丙烷为核,4-N,N-（2-羟乙基）-4-酮丁酸为单体,按照 一定比例,合成理论上第二代羟端基超支化聚酰胺酯,再与丙烯酰氯反应获得丙烯 酸化超支化聚酰胺酯预聚物（HAPAE-2-A）,它在光引发剂存在下经紫外光辐照可 以快速固化成膜。根据~1H NMR 谱测定所得产物的反应程度为85%。采用凝胶渗透 色谱和气相渗透法测定所得产物的分子量分布和数均分子量分别为2.16和1620 g/mol,与其理论分子量相比,其反应程度为89%,从而估算产物实际端基丙烯酸 酯双键数为10左右。采用光-差热分析仪研究HAPAE-2-A的反应动力学,发现当体系 中加入多官能团单体,如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯和乙氧基一 缩二乙二醇丙烯酸酯时,多官能团单体的官能度及含量会对体系的最大光聚合反应 速率和不饱和双键的反应程度产生较大的影响。通过动态力学热性能测试发现 HAPAE-2-A光固化膜的玻璃态转化温度随多官能团单体的加入而提高。     

ABg型单体缩聚反应的动力学分析

研究了AB_g型单体缩聚反应的动力学,导出了分子量分布函数以及数均和重均分子量.一些结果与Flory用统计方法得到的一致.数值计算结果表明,单体上B官能团越多,反应所得的超支化聚合物的分子量分布越宽;多分散性随着A基团转化率的增加而增加,且当反应接近完成时迅速增加,这个结论与Turner等的实验数据定性地一致.     

芳氧基稀土化合物催化ε-己内酯开环聚合的链转移反应及Monte Carlo模拟

设计了三(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)稀土配合物[Ln(OAr)3]催化ε-己内酯(CL)开环聚合反应体系中的链转移反应.证明存在分子内/分子间酯交换反应,并验证聚合物在链转移反应过程中发生明显的分子量下降和分子量分布变宽.用Monte Carlo方法对聚ε-己内酯(PCL)链转移过程进行了计算机模拟,定量解释了链转移过程中环链分子数量比值的增加、环和链分子的数均分子量下降以及分子量分布变宽等现象,并发现随着链转移反应的进行,体系的各项参数先后趋于定值,最终体系将进入"环链平衡"状态.     

甲烷部分氧化反应过程中的振荡行为

采用Monte Carlo方法模拟了甲烷催化部分氧化反应过程中的振荡行为. 根据Langmuir-Hinshelwood表面反应机理,建立了相应的Monte Carlo模型. 结果表明,产物生成速率和表面物种的覆盖度表现出明显的振荡行为, 金属催化剂表面的快速氧化和缓慢还原是导致振荡产生的主要原因.     

极性单体阴离子型聚合反应产物的分子量分布

关于任意官能度多官能团引发剂瞬时引发并有单体链终止的阴离子型聚合反应体系,本工作通过非稳态动力学分析,求得了分子量分布函数和平均聚合度的一般表示式,讨论了单体的最大消耗量和聚合物的官能度分布问题,建立了从反应的初始条件和单体转化率计算产物的各种分子参数的方法。上述理论结果适用于甲基丙烯酸甲酯等极性单体在极性溶剂中的阴离子型聚合反应。数值计算的结果表明:当引发剂的官能度为2时,除了少数例外,所得聚合物的分子量分布一般具有双峰。     

关于统计方法处理分子量分布问题的探讨

用统计方法研究高聚物分子量的分布,首先是由Flory提出的。在考察了Flory对缩聚反应分子量分布的统计理论以后,本文作者提出新的概念,用不同的统计方法,简化了对AA,BB型缩聚分子量分布的推导。为了便于说明,首先提出作者对AB型缩聚分子量     

高聚物的分子量

一、高聚物分子量的意义合成高聚物是单体分子经过加聚或缩聚作用产生的,从聚合作用的过程来看,很难想像在一次作用所生成的产物中,高聚分子有均一的聚合度。就是天然的高分子,除几种蛋白质以外,分子量也都是不均一的。所以一个高聚物试样,有它的分子量分布,应该用分子量分布曲线来表示这高聚物的聚合情况。但是分子量分布曲线的测定,目前还是很困难的工作。在高分子化学中,所谓高聚物的分子量,只有统计的意义,就是说是一种统计的平均分子量。由于统计方法的不同,就可以有许多种不同     

超支化聚合反应的多尺度模拟

超支化聚合物具有与树枝状大分子相似的物理和化学性质,其具有合成简单、分子量分布宽等突出特点,超支化聚合物分子的结构形成取决于聚合反应过程,本文介绍了超支化聚合反应模拟研究的最新进展.首先介绍了八位置键涨落粗粒化格子模型在超支化聚合反应模拟中的应用,该方法考虑了聚合物分子空间位阻效应、分子内成环和反应点活性等影响因素,从而可以模拟不同类型的超支化聚合反应;为了定量描述单体和聚合物分子结构,研究者进一步发展了杂化多尺度超支化聚合反应模拟方法,该方法通过玻尔兹曼反演迭代方法获取单体和聚合物特异性粗粒化力场,然后通过粗粒化分子动力学方法结合反应性Monte Carlo方法对特异性超支化聚合反应进行定量模拟.多尺度聚合反应模拟不仅可以精确计算超支化聚合物分子量、多分散性指数和支化度等一般性聚合物参数,还可以获取分子成环率、超支化大分子构象等重要分子结构信息,在超支化聚合反应基础研究与预测方面具有重要应用价值.     

Monte Carlo方法研究苯乙烯/二乙烯苯凝胶化反应

在前文基础上,对苯乙烯-二乙烯苯凝胶化反应进行更进一步的Monte Carlo模拟。由于引入了标识符,用三维模型很好地获得了定量表征凝胶化反应的参数：转化率,交联点,分子链数目,重均分子量Mw及数均分子量Mn等的变化规律,得到了与实验基本一致的结果。     

PSt-TMI合成及其共聚动力学研究

以BP0为引发剂,甲苯为溶剂,采用溶液聚合法合成了低3-异丙烯基一α,α’-二甲基苄基-异氰酸酯(TMI)含量的PSt-TMI共聚物(wTMI-O．03～O．11),确定了FTIR方法测定共聚物中TMI含量的方法,并对反应动力学与共聚物组成进行了研究。结果表明：总体反应速率与单体浓度成正比,与引发剂浓度O．5次方成正比,80℃下反应时还存在热引发,终止方式为双基终止;反应总体活化能随单体配比中TMI分率增大而升高。引发剂浓度增大则产物分子量减小,分子量分布不变。随反应转化率提高分子量分布指数增大、产物中TMI含量略有下降。GPC串联紫外分析表明,产物中高分子量部分TMI含量高于低分子量部分中TMI含量。     

O—酰基—α—酮肟光分解反应的Monte Carlo处理

本文首次对光化学反应体系用Monte Carlo方法进行模拟处理。通过5个O-酰基-α-酮肟光分解反应的Monte Carlo模拟,可避免解析解中由于对吸收光强须采用一级近似求解动力学微分方程组,而造成拟合反应在后期产生与实验结果的偏差。