基于黏弹模型的聚合物溶液相分离的三维数值模拟

作     者：杨科大 郭洪霞 

作者机构：中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《高分子学报》 (Acta Polymerica Sinica)

年 卷 期：2014年第24卷第1期

页      面：88-98页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 070305[理学-高分子化学与物理] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(基金号21174154 50930002和20874110)资助项目 

主　　题：黏弹模型 聚合物溶液 黏弹性相分离 三维数值模拟 

摘      要：利用GPU加速技术实现黏弹模型的三维数值模拟,系统研究了中等浓度聚合物溶液的分相形貌和相分离动力学.模拟结果表明本体应力的不对称是体系出现相反转的重要原因.与实验观察的聚合物溶液相反转的演化过程一致,首先聚合物富集相形成网络结构,然后聚合物网络收缩断网,最后变为离散的液滴相.本体松弛模量的增加,一方面会抑制相分离初期的浓度涨落,导致相反转发生时间延迟;另一方面在相分离后期有助于形成大的聚合物富集液滴相,加速相区增长.剪切松弛模量的增加只有助于聚合物富集相保持网络结构,并在剪切松弛模量较大的情况下,不规则相结构的缓慢松弛导致了剪切应力在相分离后期长期存在.