簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 吳穎婷
Wu, Ying-Ting
論文名稱: 耗散粒子動力學模擬具有剛性鏈段之三嵌段共聚物與線性高分子共混系統之相態衍變
Morphological Transition of Coil-Rod-Coil Triblock Copolymer Blend with Homopolymer via Dissipative Particle Dynamics Simulation
指導教授: 張 榮 語
Chang, Rong-Yu
口試委員: 吳建興
陳夏宗
黃世欣
許嘉翔
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 89
中文關鍵詞: 耗散粒子動力學高分子共混鍵角力線圈-棒狀-線圈三嵌段共聚物
外文關鍵詞: Dissipative Particle Dynamics Simulation, Polymer Blend, Bond Bending, Coil-Rod-Coil Triblock Copolymer
相關次數: 點閱:3下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究利用耗散粒子動力學探討Am-block-Bn-block-Am 此線圈-棒狀-線圈三嵌段共聚物和線性高分子共混下的平衡相態,藉由改變剛性鏈段在三嵌段共聚物上的鏈段比、線性高分子添加的比例來觀察對系統結構的影響;利用剖面結構圖討論其特徵結構的衍變,並且從統計性質如徑向分布函數、迴旋半徑、末端-末端距離等來比較在各種變因下所造成的結果。
    驗證文獻過程中發現加入鍵角力不僅控制鏈段間的夾角增加硬度之外,對其相態變化也具有一定的影響力;當模擬系統剛性鏈段比例高時較易形成完美層板結構可當作模板幫助其它材料進行有序排列,當剛性鏈段比例降低時,其平衡相態開始變的豐富,如T字型、啞鈴型等特殊結構,在奈米元件上具有研究價值。另外出現穿孔層板結構,對應到真實材料,相信在氣體分離的薄膜製程上有其應用層面


    Dissipative particle dynamics simulation was performed on rich equilibrium phase structure by blending coil-rod-coil triblock copolymers and homopolymers, in which the influence of blending ratio as well as the chain length of rod block of coil-rod-coil triblock copolymers were studied systematically. We also investigated some statistic properties (e.g., End- to- End Distance, Radius of Gyration).
    The results show that bond bending force is not only a promising strategy to control the angle between the bonds, but also made a great impact on polymer morphology. When the rod volume fraction is large, the perfect lamellar structure is formed, which is increasingly used as templating materials. Furthermore, we also found remarkable self-assembled behavior such as dumbbell-like, T-like, perforated lamellar structures when the rod volume fraction is low. The ability to control the formation of specific patterns and structures is of growing interest and applicability. Finally, we believe that the rod volume fraction of coil-rod-coil triblock copolymer had a great effect on orderly structure of the self-assembly process of blending.

    中文摘要 I Abstract II 目錄 III 圖目錄 VI 表目錄 XII 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究目的與動機 7 1.3高分子共混簡介 8 1.4 耗散粒子動力學模擬簡介 10 第二章 文獻回顧 12 2.1 耗散粒子動力學模擬文獻回顧: 12 2.2 高分子共混文獻回顧 14 2.3 耗散粒子動力學於高分子相態研究: 19 第三章 研究方法 29 3.1 耗散粒子動力學基本理論 29 3.1.1耗散粒子動力學的基本假設與模擬流程 30 3.1.2運動方程式的數值方法 32 3.1.3週期性邊界 33 3.1.4最小鏡像法 34 3.2 耗散粒子動力學力場 35 3.2.1粒子間作用力 35 3.2.2粒子內作用力 37 3.3耗散粒子動力學參數定義方法 39 3.4 尺度 44 3.5 統計性質 45 第四章 模擬系統結構 46 4.1 系統架構 46 4.2 系統驗證 48 4.2.1 DPD單顆粒子系統驗證 48 4.2.2 DPD高分子鏈系統驗證 49 4.2.3 加入Bending Force在高分子鏈系統 53 4.2.4 選擇彈簧力作用力場模型 57 第五章 結果與討論 59 5.1 不同鏈段比與混合比例 59 5.1.1 A1-b-B10-b-A1加Homopolymer之不同共混比例 59 5.1.2 A3-b-B6-b-A3加Homopolymer之不同共混比例 63 5.1.3 A4-b-B4-b-A4加Homopolymer之不同共混比例 66 5.2 特徵結構分析與比較 70 5.3 模擬系統之平衡相態統整 73 第六章 結論與未來展望 75 參考文獻 77 附錄一 83 附錄二 86

    1. 中國市場調研在線採編。"全球高分子複材需求快增2014年將達到18.249億美元"。取自中國市場調研在線。網址: http://www.cninfo360.com/hyxw/hghy/20101220/124174.html 。2010年12月20日
    2. H. Cui, Z. Chen, S. Zhong, K. L. Wooley, and D. J. Pochan, "Block Copolymer Assembly Via Kinetic Control," Science 317, 647 (2007).
    3. 嚴鴻仁、徐善慧, “奈米金與銀的妙用”。科學發展月刊。台北市:行政院國家科學委員會。(2008年11月)
    4. R. A. L. Jones(2002), "Soft Condensed Matter" . New York: Oxford University Press
    5. 薛敬和。新型自發排列水膠與奈米粒子之製備及其在藥物制放之應用。行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告。台北市:行政院國家科學委員會。(2005)
    6. C. L. Lo, C. K. Huang, K. M. Lin, and G. H. Hsiue, "Mixed Micelles Formed from Graft and Diblock Copolymers for Application in Intracellular Drug Delivery," Biomaterials 28, 1225 (2007)
    7. 楊岳峰。在孔道均一的模板內合成聚苯胺奈米管,國立中央大學化學工程與材料工程研究所碩士論文,2003
    8. Q. Xiaoa, X. Wang, and W. Li, "Macroporous Polymer Electrolytes Based on Pvdf/Peo-B-Pmma Block Copolymer Blends for Rechargeable Lithium Ion Battery," J. Membr. Sci. 334, 117 (2009)
    9.張立仁。"二十一世紀奈米技術的發展"。取自東成昌股份有限公司。http://tns.ndhu.edu.tw/~nano/92forum/120601.pdf 。2003年12月20日
    10. P. J. Hoogerbrugge and J. M. V. A. Koelman, "Simulating Microscopic Hydrodynamic Phenomena with Dissipative Particle Dynamics.," Europhysics Letters 19 (1992).
    11. X.Li, J. Guo, Y. Liu, and H. Lianga, "Microphase Separation of Diblock Copolymer Poly(Styrene-B-Isoprene):A Dissipative Particle Dynamics Simulation Study," J. Chem. Phys. 130, 074908 (2009).
    12. P. EspanolL and P. Warren, "Statistical Mechanics of Dissipative Particle Dynamics.," Europhysics Letters 30, 191 (1995).
    13. R. D. Groot and P. B. Warren, "Dissipative Particle Dynamics: Bridging the Gap between Atomistic and Mesoscopic Simulation," J. Chem. Phys. 107, 114423 (1997).
    14. Q. F. Li, D. G. Kim, D. Z. Wu, K. Lu, and R. G. Jin, "Effect of Maleic Anhydride Graft Ratio on Mechanical Properties and Morphology of Nylon Il/Ethylene-Octene Copolymer Blends," Polym. Eng. Sci. 41, 2155 (2001).
    15. J. Xin, D. Liu, and C. Zhong, "Multicompartment Micelles from Star and Linear Triblock Copolymer Blends," J. Phys. Chem. B 111, 13675 (2007).
    16. J. Pan and S. S. Feng, "Targeted Delivery of Paclitaxel Using Folate-Decorated Poly(Lactide)Evitamin E Tpgs Nanoparticles," Biomaterials 69, 2663 (2008).
    17. Z. Luo and J. Jiang, "Molecular Dynamics and Dissipative Particle Dynamics Simulations for the Miscibility of Poly(Ethylene Oxide)/Poly(Vinyl Chloride) Blends," Polymer 21, 291 (2010).
    18. R. D. Groot and T. J. Madden, "Dynamic Simulation of Diblock Copolymer Microphase Separation," J. Chem. Phys. 108, 8713 (1998).
    19. 葉尚諭。以軟粒子動力學法模擬雙團聯共聚物的螺旋結構,國立清華大學化學工程學系碩士論文。2006
    20. H. J. Qian and L. J. Chen, "The Dependence of Nanostructures on the Molecule Rigidity of A2(B4)2-Type Miktoarm Block Coplymer," J. Chem. Phys.124, 014903 (2006).
    21. A. AlSunaidi, W. K. d. Otter_, and J. H. R. Clarke, "Microphase Separation and Liquid-Crystalline Ordering of Rod-Coil Copolymers," J. Chem. Phys. 130, 124910 (2009).
    22. S. H. Chou, H. K. Tsao, and Y. J. Sheng, "Structural Aggregates of Rod–Coil Copolymer Solution," J. Chem. Phys. 134, 034904 (2011).
    23. P. He, X. Li, and M. Deng, "Complex Micelles from the Self-Assembly of
    Coil-Rod-Coil Amphiphilic Triblock Copolymers in Selective Solvents," Soft Matter 6, 1539 (2010).
    24. 陳與文。以耗散粒子動力學法研究三段鏈共聚高分子在混合溶劑中之微胞型態,國立臺灣大學化學工程研究所碩士論文。2007
    25. 周勢濠。以耗散力子動力學法研究三段鏈星型高分子之型態,國立台灣大學化學工程研究所碩士學位論文。2006
    26. 吳翊帆。以耗散粒子動力學法研究樹枝狀高分子之藥物攜帶及釋放功能,國立台灣大學化學工程研究所碩士論文。2007
    27. 黃茂嘉。以耗散粒子動力學法研究星狀段鏈共聚合高分子在溶液中的微胞性質,國立台灣大學化學工程研究所碩士論文。2007
    28. 農志雄。以耗散粒子動力學法研究雙段鏈星狀高分子之型態,國立台灣大學化學工程研究所碩士論文。2006
    29. 黃圭鈞。界面活性劑與囊胞之研究,國立台灣大學化學工程研究所碩士論文。2008
    30. 陳佑任。雙親性高分子自組裝結構之研究,國立台灣大學化學工程研究所碩士論文。2008
    31. 于旭東。利用分散粒子動力學探討ab2星狀高分子共聚物的相行為和分子結構分析,國立台灣大學高分子科學與工程學研究所碩士論文。2006
    32. 方信凱。利用耗散粒子動力學探討abc星狀高分子從若聚集區至強聚集區之行為,國立台灣大學高分子科學與工程學研究所碩士論文。2007
    33. 林裕智。利用耗散粒子動力學探討a-Block-B(Graft-C)線係疏狀共聚物的相行為,國立台灣大學高分子科學與工程學研究所碩士論文。2007
    34. 邱宇政。利用分散粒子動力學探討界面活性濟添加兩溶劑的相行為,國立台灣大學高分子科學與工程學研究所碩士論文。2005
    35. 許堯直。利用耗散粒子動力學套討a-Graft-B梳狀及a-Block-(a-Graft-B)線性梳狀共聚合物的像行為,國立台灣大學高分子科學與工程學研究所碩士論文。2007
    36. 許喻傑。塊狀共聚物在兩個溶劑效應下之結構衍變及層狀結構尺寸分析,國立台灣大學高分子科學與工程學研究所碩士論文。2005
    37. 薛效仰。塊狀共聚物在選擇性溶劑下之結構衍變及尺寸分析,國立台灣大學高分子科學與工程學研究所碩士論文。2005
    38. 張譽瓏。A2-Star-(B-Alt-C)共聚合物在溶融態和容易態中階級性結構內有結構項行為的探討,國立台灣大學高分子科學與工程學研究所碩士論文。2008
    39. 李俊賢。以耗散粒子動力學法研究嵌段高分子刷逾選擇性溶液之表面結構,國立台灣大學高分子科學與工程研究所碩士論文。2007
    40.楊岳峰。在孔道均一的模板內合成聚苯胺奈米管,國立中央大學化學工程與材料工程研究所碩士論文。2003
    41. 王嵐慧。以微觀角度分析具互溶性之液-液相,國立中央大學化學工程與材料工程研究所碩士論文。2008
    42. 蔣嘉豐。以分散粒子動力學法模擬雙性團聯共聚物微胞之探討,國立中央大學化學工程與材料工程研究所碩士論文。2006
    43. 陳偉民。分散粒子動力學法模擬雙嵌式共聚物與三崁式共聚物微胞之探討,國立中央大學化學工程與材料工程研究所碩士論文。2007
    44. 房哲名。利用耗散粒子動力學探討星形高分子溶液的滲透壓及維里係數,國立中央大學化學工程與材料工程研究所碩士論文。2008
    45.阮陳景祺。分散粒子動力學模擬研究有機硫醇與金奈米粒子的性質與蛋白質摺疊,國立中山大學化學所碩士論文。2005
    46. 楊小青。電腦模擬應用在光電材料上之探究,國立中山大學化學 研究所博士論文。2004
    47. 鄢立傑。耗散粒子動力學模擬帶支鏈官能基團高分子與線性高分子共混系統之相態衍變,國立清華大學化學工程研究所碩士論文。2010
    48. 楊巡。以耗散粒子動力學研究溫度於 Ps-B-Pi 分相形態影響,國立清華大學化學工程研究所碩士論文。2010
    49. M. R. Grand , R. H. Colby, “Polymer Physics” . New York: Oxford University Press. (2002)

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE