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高分子学报 2022年第12期53卷 1543-1551页

作者：王栋栋徐晓雷吉林大学材料科学与工程学院长春130025 高分子物理与化学国家重点实验室中国科学院长春应用化学研究所长春130022

采用非平衡分子动力学模拟方法研究了接有较短支链的非缠结梳形聚合物熔体对启动剪切流的响应,并与线形聚合物进行了比较.模拟发现,对不同的剪切强度,接有较短支链的非缠结梳形聚合物熔体的应力-应变响应与线形聚合物的变化趋势基本相同... 详细信息

采用非平衡分子动力学模拟方法研究了接有较短支链的非缠结梳形聚合物熔体对启动剪切流的响应,并与线形聚合物进行了比较.模拟发现,对不同的剪切强度,接有较短支链的非缠结梳形聚合物熔体的应力-应变响应与线形聚合物的变化趋势基本相同,仅在数值上存在差异.此外,进一步研究了梳形聚合物在启动剪切下的结构变化.结果表明,与梳形聚合物的主链相比,短支链在启动剪切下的拉伸较为微弱,且对非缠结梳形聚合物流变行为的影响较弱,致使梳形聚合物在启动剪切场下的性质与线形聚合物相似.

关键词：梳形高分子分子动力学模拟启动剪切

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近平衡态与快速启动剪切下缠结高分子流体流变行为研究

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高分子学报 2015年第7期25卷 858-866页

作者：刘冬梅刘茗竹卢宇源安立佳张汉壮吉林大学物理学院长春130012 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长春130022

利用布朗动力学模拟和基于管子模型的GLaMM理论计算,探讨了缠结高分子流体在近平衡态和快速启动形变下的流变行为.结果表明,在线性区,除了一些较小的偏离外(例如,在Rouse松弛时间尺度上,GLaMM理论计算的应力松弛快于其实验测量值),GLaM... 详细信息

利用布朗动力学模拟和基于管子模型的GLaMM理论计算,探讨了缠结高分子流体在近平衡态和快速启动形变下的流变行为.结果表明,在线性区,除了一些较小的偏离外(例如,在Rouse松弛时间尺度上,GLaMM理论计算的应力松弛快于其实验测量值),GLaMM理论与实验基本吻合.然而,在快速启动形变下,即使把时间尺度换为τd,理论与模拟仍有显著差异,这些结果完全证实了我们先前作出的被拉伸的缠结网络抑制解缠结发生、应力过冲的分子机理是被拉伸的高分子链发生回缩等重要结论.此外,模拟还发现应力过冲点所对应的应变值随剪切速率的增加而增加,这一结果与现有的大量实验结果吻合,但是与管子模型的期望完全不符.这些发现质疑了管子模型分子链在光滑无势垒管道中自由收缩的分子图像.

关键词：非线性流变学布朗动力学管子模型 GLaMM理论启动剪切

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非缠结对称缔合链在蠕变过程中的动力学行为研究

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高分子学报 2021年第7期52卷 775-784,I0004页

作者：张妍洁陈全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长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026

首先介绍具有摩擦系数分布的Rouse链的动力学分析方法,并检验了其应用于预测未缠结缔合高分子动力学行为的可行性.之后利用上述方法研究不同缔合点数量的高分子链分别在固定应变速率的启动剪切(start-up)和固定应力的蠕变(creep)测试过... 详细信息

首先介绍具有摩擦系数分布的Rouse链的动力学分析方法,并检验了其应用于预测未缠结缔合高分子动力学行为的可行性.之后利用上述方法研究不同缔合点数量的高分子链分别在固定应变速率的启动剪切(start-up)和固定应力的蠕变(creep)测试过程中,链段的取向函数随时间的变化行为.阐明了缔合体系在蠕变条件下,高分子链从链段相对独立的运动到整链协同运动的转变机制.

关键词： sticky-Rouse模型摩擦系数分布启动剪切蠕变

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高分子熔体的缠结演化

高分子熔体的缠结演化

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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：卢宇源阮永金安立佳王十庆王振纲 Changchun Institute of Applied Chemistry Chinese Academy of Sciences University of Akron California Institute of Technology

高分子链缠结的表征及其在流场下的演化是近年来缠结高分子流体流变学领域研究的前沿和焦点。本工作中,我们发展了一种新的表征静态和大形变条件下长链高分子熔体缠结演化的原始路径分析方法。研究结果表明:(1)快速启动剪切可抑制缠结... 详细信息

高分子链缠结的表征及其在流场下的演化是近年来缠结高分子流体流变学领域研究的前沿和焦点。本工作中,我们发展了一种新的表征静态和大形变条件下长链高分子熔体缠结演化的原始路径分析方法。研究结果表明:(1)快速启动剪切可抑制缠结点的更新速率,即抑制CCR效应,且随着剪切速率的增加,剪切抑制解缠结效应增强;(2)如果考虑CCR效应,而忽略剪切抑制解缠结效应,在应力过冲点前,高分子链的缠结点几乎全部被更新,而计算机模拟结果显示仍存在着相当数量的原始缠结点;(3)在缠结演化过程中,不能忽略多链效应;(4)在快速启动剪切停止后,高分子链并不会立即(τ内)完全回缩,缠结点演化速率恢复到平衡状态的演化速率所需的时间大于8τ。进一步地,剪切抑制解缠结效应还可以帮助我们定性上理解,阶跃形变后,宏观流动的特征时间与约化松弛模量的重叠时间τ为什么远大于τ,以及长链高分子浓溶液为何出现拉伸增稠现象。

关键词：缠结演化对流约束松弛启动剪切阶跃剪切约化松弛模量

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缠结高分子流体非线性流变行为的分子机理

缠结高分子流体非线性流变行为的分子机理

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中国化学会第30届学术年会

作者：卢宇源安立佳王十庆王振纲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 Department of Polymer Science University of Akron Division of Chemistry and Chemical Engineering California Institute of Technology

高分子非线性流变学对于高分子和其它复杂流体加工和调控至关重要,其发展对石油化工、生物医药等领域有重要的支撑作用。描述缠结高分子流体粘弹性质的经典模型（管子模型）可以很好地预测缠结高分子流体的平衡态和近平衡态性质。但是,... 详细信息

高分子非线性流变学对于高分子和其它复杂流体加工和调控至关重要,其发展对石油化工、生物医药等领域有重要的支撑作用。描述缠结高分子流体粘弹性质的经典模型（管子模型）可以很好地预测缠结高分子流体的平衡态和近平衡态性质。但是,近期实验发现的一系列典型非线性流变学现象却不能基于管子模型来解释。为了验证管子模型的基本假定和物理图像,揭示非线性流变学现象的分子机理,我们发展和建立了一套研究缠结高分子流体的Brown动力学模拟和分析方法,发现在快速大形变条件下,高分子链运动不服从Rouse动力学;在启动剪切初期,被拉伸的"缠结网络"能够抑制高分子链解缠结;上述结果首次在分子水平上质疑了管子模型基本假定和物理图像的有效性;同时,提出并证明了三个典型的缠结高分子流体非线性流变学现象（启动剪切下的"应力过冲",阶跃剪切后的"宏观流动"和"弹性恢复"）的分子机理。在此基础上,提出了"缠结高分子流体剪切抑制解缠结"的新概念,用于描述传统理论无法理解的缠结高分子流体非线性流变学行为,并通过模型化计算与理论分析,将该概念进行了完善。我们的工作为重新构建缠结高分子流体非线性流变学理论和发展高分子材料加工新技术提供了清晰的物理图像。

关键词：非线性流变学管子模型启动剪切阶跃剪切链缠结

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