聚苯乙烯链规整度与特性粘数的理论研究

应用构象 构型统计理论和旋转异构态模型 ,考虑大侧基对高分子链构型的影响 ,建立高分子溶液特性粘数与链无规程度的关系 ,并应用于大分子量的聚苯乙烯溶液的特性粘数的计算 ,得到特性粘数与全同、间同和无规链分子量的关系 ,并与实验结果进行比较 ,结果较为满意     

无规聚甲基丙烯酸甲酯链的温度系数

本文在旋转异构态理论基础上,建立了双侧基高分子链温度系数的计算公式,由此得到聚甲基丙烯酸甲脂的温度系数从间同链、无规链到全同链呈线性关系,这与实验数值一致.     

侧基差异对含磷、氟、氧和硅烷聚合物构象性质的影响

基于改进的旋转异构态模型和生成矩阵统计方法,推导了均方回转半径和均方偶极矩的公式,并应用于研究无机和半无机聚合物构象-构型依赖的性质.计算结果发现,聚合物链的柔性和极性与含杂元素成分、侧基的大小、构象能及链规整程度有关,不对称链比对称链极性更强.聚甲基苯基硅烷(PMPS)和聚二甲基亚硅烷(PDMS)与聚甲基苯基硅醚、聚苯基硅烷和聚磷酸等相比,因侧基高密集分布导致链尺寸较大.尤其是PMPS,其长链在考虑侧基与不考虑侧基影响下计算的链尺寸差异为4. 68%,特性黏数随构型参数和链聚合度增大有较大的变化.同样,PDMS的温度系数随链聚合度增大有独特的变化规律.因此,建议在计算分子链尺寸和极性时,不能忽略侧基的大小、分布和极性.     

侧基差异对聚乙烯基衍生物特性黏数和极性的影响

基于改进的构象-构型统计方法,推导了计算均方电偶极矩和均方回转半径的通用公式,应用于研究侧基的结构和极性对聚乙烯醇(PVA),聚乙烯基甲基醚(PVME)和聚醋酸乙烯酯(PVAc)等链物理性质的影响.计算得到其全同链均方电偶极矩特征比分别为2.51、2.15和1.39,间同链温度系数差异达到5.68×10-3K-1,并且均方电偶极矩与侧基极性的方向和链构型、均方回转半径与侧基尺寸和柔性有明显相关性.通过比较特征比对构象能的微分值,发现PVA、PVAc和PVME侧基的相互作用能对特征比的影响比聚乙烯吡硌烷酮的影响更大,如PVME微分值可达到-81.2×10-2mol/J.通过对照特性黏数,观察到聚丙烯酸甲酯的值比PVAc的值更为多变.     

聚硅氧烷侧基极性对链均方偶极矩的影响

为了改进无机高分子链偶极矩的计算,在旋转异构态模型和生成矩阵统计方法基础上,导出了可以同时考虑骨架键和侧基极性的均方偶极矩公式,应用于对称和不对称聚硅氧烷高分子链的偶极矩构象构型统计性质的分析,及聚二甲基硅氧烷(PDMS)链、聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)链是否考虑侧基极性的偶极矩比较。计算结果表明,PDMS的偶极矩特征比值0.36与实验结果一致,它大于忽略侧基极矩的特征比值约46%,均方偶极矩温度系数为1.29×10-3K-1,无规聚甲基苯基硅氧烷链(50%i-PMPS)的均方偶极矩特征比和温度系数分别为0.61和1.73×10-3K-1.不考虑侧基极性的均方偶极矩特征比与PDMS不考虑侧基时趋于同样的值0.20.对PMPS偶极矩与链规整性关系研究发现,PMPS间同链的均方偶极矩要大于全同和无规链,而全同链温度系数最大.均方偶极矩对一级相互作用能的依赖程度依次按间同链、无规和全同链顺序增加,而间同和全同链均方偶极矩受二级相互作用能的影响要大于无规链.     

聚有机硅结构和规整性对链柔性和极性的影响

基于旋转异构态模型的构象构型统计方法,考虑侧基的结构,导出有机硅聚合物基础量统一计算公式,得到Poly(silastyrene) (PSS)、Polysilapropylene (PSP)、Poly (methylphenylsiloxane) (PMPS)、Poly(dimethylsilmethylene)(PDMSM)和Poly(dimethylsilylene) (PDMS)无规链的均方回转半径特征比分别为1.45、0.63、0.97、0.69和1.99,均方二极矩特征比为2.49、0.99、0.61、0.48和0.27.发现PSS和PMPS的特征比随链长、链规整程度、构象能和温度等均呈现较大的变化,而侧基、构象能和温度对PSP、PDMSM基础量影响则不大,分析极性大侧基对有机硅聚合物链柔性和极性的影响十分重要.     

MEAN-SQUARE RADIUS OF GYRATION AND DIPOLE MOMENT OF POLY(METHYLPHENYLSILOXANE) CHAINS

The mean-square radius of gyration ,the mean-square dipole moment ,the mean-square end-to-end distance and their temperature coefficients of unsymmetrical disubstituted poly(methylphenylsiloxane) (PMPS) chains, as a function of stereochemical structure,confomational energies and length of polymers,were studied by using an improved configurational-confomational statistical method based on the rotational-isomeric-state theory.It is found that the increase in isotacticity of PMPS chains caus...     

聚四氟乙烯和聚二甲基硅烷的链尺寸和偶极矩

基于改进的旋转异构态方法,推导了对称双取代基高分子链的均方回转半径和均方偶极矩公式,用于研究聚四氟乙烯(PTFE)、聚二甲基硅烷(PDMS)和聚乙烯(PE)链构象依赖的性质.计算得到长链聚四氟乙烯PTFE4(四态模型)和PDMS的构型参数值分别为0.44·mol0.5·g-0.5和0.43·mol0.5·g-0.5,PDMS链的相应温度系数值-7.32×10-3K-1,它与PTFE和PE的值(约-1.00×10-3K-1)相差较大.得到长链PTFE和PDMS的均方电偶极矩特征比结果都很小,如PDMS链的特征比为0.27,说明虽然PTFE和PDMS的侧基键C—F和Si—CH3都有强极性,但其聚合物却是非极性的电介质,具有较好的电绝缘性能,可见高分子链的构象和结构也对聚合物极性和电学性质有很大的影响.得到短链PTFE和PDMS(重复单元x10)均方偶极矩表现出明显的端点效应,特征比随x的改变而呈现明显的波动,这与Flory等的计算结果一致.     

聚卤乙烯单体性质及构型对链柔性和极性的影响

基于旋转异构态模型和生成矩阵统计方法,推导了极性取代基高分子链均方回转半径和均方偶极矩改进的计算公式,应用于研究聚卤乙烯链构象和构型依赖的性质,包括均方回转半径和偶极矩特征比与构象能、链规整程度和温度的关系.发现构型规整的聚卤乙烯链特征比、温度系数和构象能依赖性质均呈现较大的差异,尤其是间同和全同构型链.如聚卤乙烯间同链偶极矩特征比随主要相互作用Eη变化比例在-0.62～0.05(J/mol)-1之间.相反,构型不规整的聚卤乙烯链的无扰尺寸则比较接近.聚氟乙烯、聚氯乙烯和聚溴乙烯无规链均方偶极矩特征比分别为0.80、0.69和0.59,均方偶极矩温度系数为-0.07×10-3～-0.53×10-3 K-1,与实验结果符合.研究结果表明聚卤乙烯单体性质和构型对其链柔性和链极性的影响是显著的.     

吸附类蛋白质分子二级结构变化的研究

采用蒙特卡罗方法和基于三维格点的ODI模型,研究了类蛋白质分子二级结构变化与表面吸附能的关系.分别计算了链长为29,39,49时、不同吸附能下类蛋白质分子二级结构的个数.包括α螺旋、β折叠、紧密接触对.吸附能参数aε<2εh时,这三类二级结构个数均没有明显的变化,而在2εh<εa<4εh,二级结构的个数迅速减小,εa>4hε时,二级结构的个数基本维持不变.同时发现吸附能增强对螺旋结构变化的影响最大,对折叠结构的影响其次,对紧密接触对影响最小.这体现在螺旋结构的减小幅度为90%,折叠结构减小的幅度为45%,而紧密接触对减小的幅度为35%.通过统计吸附单体个数,得到当吸附单体占总单体数的40%时,二级结构开始变化,直至吸附单体为总单体数的90%时,二级结构基本不变.另外还计算了二级结构个数的涨落δNh、δNc以及吸附单体个数的涨落δNa.在εa>2εh时,涨落突然增大,在aε=2εh时,δNh和δNb具有涨落极大值,这是二级结构相变的临界点.在εa=3.75εh处,δNc和δNa具有极大值.