刚柔嵌段共聚物自组装行为的快速非格子Monte Carlo模拟研究

项目名称： 刚柔嵌段共聚物自组装行为的快速非格子Monte Carlo模拟研究

项目编号： No.20904027

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 生物科学

项目作者： 尹玉华

作者单位： 南开大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 刚柔（rod－coil）嵌段共聚物体系的自组装具有丰富的相行为和可调控性，在有机电子、生物工程和高性能聚合物等方面具有广泛的应用前景。然而，由于刚性嵌段所具有的特殊物理性质以及较多的特征参数，对于这种体系中的基本相行为和自组装的进一步理解,成为目前实验和理论研究的巨大挑战。本项目采用新颖的快速非格子Monte Carlo模拟方法对刚柔嵌段共聚物自组装行为进行模拟研究。研究的主要内容包括：考察涨落效应和刚性嵌段硬度对两嵌段共聚物有序-无序转变温度的影响；搜寻并总结复杂三维结构尤其是双连续gyroid结构的形成条件；考察各种自组装形态中刚性嵌段的取向及其影响因素；考察刚性嵌段的硬度、长度、体积分数对形态的影响，分析并揭示不同形态的转变路径和物理机制。我们的模拟研究结果将成为相关实验和理论的有益补充，从而更全面地认识和理解这一体系特殊的相变行为，为新型功能材料的设计和应用提供指导和依据。

中文关键词： 半柔性聚合物；各向同性相-向列相转变；嵌段共聚物刷；自组装；Monte Carlo 模拟

英文摘要：

英文关键词： Semi-flexible polymer；Isotropic-nematic transition；Block copolymer brush；Self-assembly；Monte Carlo simulation