ABC三嵌段共聚物共混物自组装方柱的自洽场模拟

作     者：崔杰 韩媛媛 姜伟 

作者单位：中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室 

会议名称：《中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议》

会议日期：2016年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 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：国家自然科学基金委面上项目(批准号:21474107,21274145) 重点项目(批准号:51433009,21434007)的资助 

关 键 词：三嵌段 共聚物 共混 方柱 自洽场模拟 

摘      要：通常情况下,单一的线型ABC三嵌段共聚物能够形成四角排列的圆柱形相区（Fig.1a）。而采用将两种三嵌段共聚物共混的方式,人们在实验中得到了四角排列的方形柱状相区[1]（Fig.1b）。这种方形相区在制备具有特殊光电性质的有序聚合物纳米材料方面具有潜在的应用价值。利用自洽场模拟,我们系统研究了ABC三嵌段共聚物共混物的自组装方形柱。共混物由两种三嵌段共聚物组成。两种三嵌段共聚物总链长相等,中间B嵌段链长相等,而其中一种三嵌段共聚物的A、C嵌段长度分别与另一种嵌段共聚物的C、A嵌段长度相等。模拟结果表明,当两种三嵌段共聚物混合比为1:1时,与单一ABC三嵌段共聚物形成的四角排列的圆柱形相区不同,该混合体系中能够形成四角排列的方形相区。每一方形相区由长短不同的同种嵌段构成,其中方形相区的四个顶角由短嵌段构成,这一模拟结果与以往实验中给出的猜测性结果相反。同时,模拟结果表明方形相区能否形成与A、C嵌段的链长比例有关,比例范围受B嵌段链长分数的影响。此外我们还研究了体系混合比对方形相区尺寸的影响。