界面扩张流变法研究C12mimBr对Gemini12-2-12在空气/水界面聚集行为的影响

采用界面扩张流变技术研究了季铵盐偶联表面活性剂C₁₂-(CH₂)₂-C₁₂·2Br (Gemini12-2-12)及其与离子液体表面活性剂溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑(C₁₂mimBr)复配体系的动态界面张力、扩张流变性质和界面弛豫过程等, 探讨了C₁₂mimBr 对C₁₂mimBr/Gemini12-2-12 混合体系界面性质的影响及C₁₂mimBr 对Gemini12-2-12界面聚集行为影响的机制. 结果表明, 随着离子液体表面活性剂的不断引入, 体系界面吸附达到平衡所需的时间逐渐缩短, 扩张模量和相角明显降低, 界面吸附膜由粘弹性膜转变为近似纯弹性膜; 同时, 界面及其附近的弛豫过程也发生显著变化, 慢弛豫过程消失, 快弛豫过程占主导地位, 且离子液体浓度越高, 快弛豫的贡献越大. 这些界面性质的变化主要归因于离子液体表面活性剂C₁₂mimBr参与界面形成及两表面活性剂在界面竞争吸附的结果. 少量离子液体表面活性剂C₁₂mimBr 的加入可以填补疏松的Gemini12-2-12 界面上的空位, 形成混合界面吸附膜. 随着C₁₂mimBr 含量的增加, 嵌入界面的C₁₂mimBr 分子数不断增多, 导致界面上相互缠绕的Gemini12-2-12烷基链“解缠”, 在体相和界面分子扩散交换的过程中“解缠”的Gemini12-2-12分子从界面上解吸回到体相, 与此同时, C₁₂mimBr 分子相对较小的空间位阻及较强的疏水作用促使其优先扩散至界面进而取代Gemini12-2-12分子, 最终界面几乎完全被C₁₂mimBr分子所占据.     

嵌段共聚物相容剂对聚合物共混体系力学性能影响的连续介观模拟

结合介观动力学方法和三维弹簧格子模型, 研究了嵌段共聚物相容剂对相容性较差的聚合物二元共混体系力学性能的影响. 在适当范围内不断增加嵌段共聚物相容剂的用量, 研究了相容剂含量对体系杨氏模数及拉伸强度的影响, 同时也对不同体系材料的破碎位点进行了分析. 结果表明, 未加入相容剂的二元共混体系在拉伸模拟中表现出较低的拉伸强度, 而适量添加相容剂可以显著提升材料的拉伸强度, 随着相容剂含量的增加, 共混体系的破碎位点会发生转移并最终改善材料的整体性能. 而相容剂的加入对体系杨氏模数的影响较小. 该连续模拟方法为关联聚合物复合体系的微观结构和宏观力学性能提供了一条高效的途径.     

构造本构方程的另一种方法——非平衡不可逆热力学方法

重点介绍了以Onsager-Casimir倒易定律为基础,从不可逆热力学观点出发,对远离平衡状态,引进新的变量(被称为动态变量),构造本构方程．并以简单剪切流场为例,求出了测黏函数．     

接枝聚合物对小分子的选择性吸附研究

文章应用密度泛函理论研究接枝于壁面的方阱链对二元小分子混合物的选择性吸附特性. 系统的Helmholtz剩余自由能泛函被表示为硬球排斥和方阱吸引两部分贡献之和,分别由硬球链流体状态方程和变阱宽方阱链流体状态方程的简单加权密度近似来进行计算. 用此理论方法,分别考察了接枝聚合物的结构性质,以及不同温度下接枝分子层对二元方阱流体的选择性吸附性能. 结果表明:分子刷厚度随接枝密度线性增长而随温度非线性增加,并且在高温下趋于饱和;在较低温度下,接枝聚合物刷能表现出很好的选择性吸附能力,当聚合物刷被加热到高于饱和温度时,该能力将大幅度地减弱. 关键词： 密度泛函理论 接枝聚合物 选择性吸附 方阱链     

二维三角格子上高分子动态 Monte Carlo模拟的协同运动算法

在动态Monte Carlo模拟的协同运动算法中,几个相邻的链节可以同时运动,这可以理解为高分子链中张力的作用引起的协同运动。将这一算法用于二维三角格子模型上RW链和SAW链的模拟。结果表明RW链的动力学行为符合Rouse理论,说明说明该算法可以用于高分子动力学研究,其优点是不需要使用键长涨落模型。     

方阱链流体在固液界面分布的密度泛函理论研究

应用Yethiraj的加权密度近似泛函理论研究平板狭缝中方阱链流体的密度分布，系统的Helm holtz自由能泛函分为理想气体的贡献利剩余贡献两部分，其中剩余贡献部分分别采用刘洪 来等人建立的基于空穴相关函数的方阱链流体状态方程和Gil-Villegas等人提出的统计缔合 流体理论状态方程(SAFT-VR)结合简单加权密度近似计算.考察了不同链长、温度、系统密度 和壁面吸引强度下平板狭缝中方阱链流体的密度分布，并与Monte Carlo(MC)模拟结果进行 了比较.结果表明采用不同的状态方程对密度分布的计算有明显的影响，对于受限于硬壁狭 缝中的方阱链流体，温度和密度比较高时，两种状态方程计算的结果均与MC模拟符合得比较 好，在低温和低密度下效果变差，SAFT-VR方程的计算结果更接近于MC模拟结果.对于受限于 方阱壁狭缝中的方阱链流体，由于系统密度分布的非均匀性加强，采用两种状态方程计算的 结果均与MC模拟结果有一定偏差，寻找更合适的权重函数是进一步改进的关键. 关键词： 密度泛函理论 非均匀流体 密度分布 固液界面 方阱链     

水相中乙醇对胶体泡沫性质的影响

用不同比例的水-乙醇混合物作水相制备了胶体泡沫（CLA）,实验观察并测定了CLA的形态、粒径分布、半衰期、Zeta电位、水相溶液的粘度和水相/油相之间的界面张力等性质.结果表明，水相中加入乙醇会影响CLA的稳定性和粒径大小,但对CLA的Zeta电位影响不大.乙醇对CLA稳定性的影响主要是由于乙醇分子嵌入到界面膜中导致膜的强度变化以及水相粘度发生变化导致CLA粒子间隙的排液过程发生变化.     

SEBS/PMMA共混物膜的表面和本体形态结构

用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究了两种不同共混比的聚(苯乙烯-嵌-乙烯/丁烯-嵌-苯乙烯)(SEBS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混膜的表面形态和相分离行为。结果表明,当膜厚为25μm时,两种共混膜表面均未见明显的相分离形貌,而在膜体相中可见宏观相分离结构。当膜厚为120 nm时,质量比为30/70的共混膜表面可见明显的“海-岛”状宏观相分离;而质量比为60/40的共混膜表面未见明显宏观相分离,仅有少量PMMA小颗粒嵌于SEBS基体中,形成SEBS趋于包裹PMMA微区的稳定“笼型”结构,其尺度属于介观相分离。退火后,两样品膜的体相形态与表面形貌趋于一致,均呈现宏观的相分离结构。     

共聚高分子混合物的分子热力学模型

以硬球链流体的分子热力学模型为基础 ,引入方阱位能相互作用的贡献 ,建立了共聚高分子混合物的分子热力学模型 .模型中具有物理意义的链节参数 (链节数、链节直径和链节间的相互作用能 )由纯物质的pVT关系拟合得到 ,而用来校正交叉作用能和交叉碰撞直径的可调参数需由液液平衡的实验数据回归得到 .采用了相对简单的处理方法来确定这些可调参数 .对所选共聚高分子混合物的共存曲线、互溶窗和互溶图等相行为的关联结果令人满意 .     

环状高分子对胶体稳定性影响的理论研究

将改进的基本度量理论与热力学微扰理论相结合,提出了胶体/高分子系统排空相互作用的IRDFT理论。该理论解释了在实际胶体系统中起重要作用的排斥体积效应和高分子链内相关性的竞争机制。应用该IRDFT,分别以线性链状和环状结构的高分子及其单体为排空元,计算了不同排空元条件下的胶体间排空相互作用。研究表明:对于絮凝破坏,自由环状高分子具有更大的优势。