对称三嵌段共聚物薄膜有序-无序转变的Monte Carlo模拟

嵌段共聚物薄膜自组装的研究一直是高分子科学研究的前沿领域。嵌段共聚物受限于薄膜中，与边界之间的作用将影响介观相形貌和形貌的定向。由于聚合物体系的复杂性，理论结果往往是在各种近似条件下得到的；另一方面，实验研究中理想条件的实现极其困难，尤其是对薄膜和超薄膜的研究中。而计算机模拟却可以避开这些条件的限制。本文模拟结果表明：退火使聚合物链充分松弛，消除了淬火过程中可能存在的缺陷。与淬火比较，退火体系中分子链的均方回转半径变小，分子链的张角变大，桥健分子链的数量增加。与对称二嵌段共聚物相比，在对称三嵌段共聚物薄膜中，膜的中部先于表面区域形成有序结构。此外，、对薄膜中三嵌段共聚物的退火行为的模拟，得出了退火过程中静态性质、动态性质和分子链的构型等随温度和薄膜厚度的变化，并指出有序一无序转变温度随薄膜厚度增加而升高，直到接近本体，转变温度趋于平衡。通过对不同链长的三嵌段共聚物的模拟，得出了退火过程中分子链构型随链长的变化，并表明有序一无序转变温度＊与分子链长呈线性关系，随着分子链增加，T*升高，T*随分子链长变化的斜率（即：T*／N）为常数，即：不随链长变化而变化。