节点功能对星形聚合物网络断裂的幻影链模拟
摘要：节点功能（f）对聚合物网络的断裂影响尚不清楚。虽然许多研究集中在具有f>4的多功能节点上，但最近的研究表明，f=3的网络与f=4的网络相比，具有更好的断裂性能。为了澄清这一差异，我们进行了星形聚合物网络的虚拟链模拟，将f的值在3到8之间变化。我们的模拟利用了具有均匀臂长的星形支原聚合物的等物浓度二元混合物。我们采用布朗动力学方案来平衡溶胶，并通过末端连接反应诱导凝胶化。由于二元反应和二次回路算法，我们阻止了奇数阶环的形成。我们将网络结构存储在不同的转化比（φc）下，并通过最小化能量来减少结构松弛产生的计算成本。我们将网络拉伸至断裂点以确定断裂时的应力和应变以及断裂工作，εb，σb和Wb。这些断裂特性高度依赖于f较小的网络的φc，但相对不敏感于f较大的网络。因此，f较小的网络在较高的φc下表现出更好的断裂性能，而在较低的φc下则相反。我们分析了εb，σb和Wb与循环秩xi以及断裂链断裂比例φbb的关系。我们发现εb，σb/φbb以及Wb/φbb随着xi的增加而单调减小，并且不同f和φc的数据重合在一起，形成主曲线。这些结果表明，f较小的网络在xi更小，从而比f较大的网络具有更高的εb，σb/φbb和Wb/φbb，这就是它们在力学上具有优势的原因。
作者：Yuichi Masubuchi, Yuya Doi, Takato Ishida, Naoyuki Sakumichi, Takamasa Sakai, Koichi Mayumi, Kotaro Sato, and Takashi Uneyama
论文ID：2307.09832
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-07-20