PE/PEO/PE-PEO对称三元共混体系相行为的耗散粒子动力学模拟研究

摘要

建立了对应实验体系聚乙烯/聚氧化乙烯/聚乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物(PE/PEO/PE-PEO)的对称三元共混模型,并采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对其相行为进行了理论研究.研究结果表明,随着均聚物体积分数的增加,体系的平衡相态发生由层状相(LAM)到双连续微乳液(BME)再到相分离(PS)的转变,相态演化规律和相区位置与实验结论基本一致,并且BME相在理论预测的Lifshitz点附近.对各种相态及相转变过程采用有序参数、结构因子以及密度分布等手段进行表征,结果表明,在LAM相区,均聚物的溶胀作用使得层间距随均聚物体积分数的增加而增大;在PS相区,随着嵌段共聚物体积分数的增加,体系的界面张力不断降低直至零;在BME区,BME结构中界面处的嵌段共聚物分子处于无序状态,对应着BME相结构的弯曲界面.并且,结构因子的计算结果表明BME结构与Teubner-Strey微乳散射模型定性一致.此外,界面张力的计算结果还表明形成稳定BME结构时体系的界面张力值极低.