物理缔合高分子溶液体系相行为

物理缔合高分子链上较小比例吸引集团（粘性嵌段）之间存在物理吸引作用，它们之间的吸引作用大小与热涨落能量相当，这个特点使系统产生丰富的相行为。本课题拟利用格子自洽场方法和复朗之万方法研究物理缔合高分子溶液体系的相行为。相对于其它的平均场方法，自洽场方法能够在不采用任何近似的情况下计算分子链内作用能和两相之间界面能。在严格计算上述两种能量的情况下，获得体系的结构性质和转变特征，与现有结果对比，讨论；复朗之万方法能够在自洽场方法基础上考虑涨落的影响，通过与不包含涨落影响的平均场结果对比，能够清晰地区分涨落对物理缔合高分子体系性质的影响，并对相应影响给出分子链层次的解释。上面内容的完成，能够加深对物理缔合高分子体系转变本质的理解，系统把握分子链结构对聚集结构与温度有关的性质和转变行为的影响；为物理缔合高分子相关的材料设计提供帮助和指导。

物理缔合高分子吸引集团之间作用的可逆性使该系统表现出丰富的相行为。利用自洽场方法研究物理缔合高分子体系又是平均场理论中的难点之一。我们基于现代统计物理和现存的高分子理论模型：（1）将格子自洽场方法引入到物理缔合高分子溶液体系。基于格子自洽场方法，对吸引集团间的吸引作用采用了某种近似，成功地将自洽场理论应用于物理缔合高分子体系。（2）发展了能够处理各种复杂链拓扑结构的物理缔合高分子体系自洽场理论，并系统地研究了系统性质与一些分子链结构的关系，并对此给出了微观解释。（3）研究发现：在吸引集团大小为一个链段的体系，与聚集结构出现相关的转变性质本质上由聚集结构的排出溶剂过程决定，并得到实验证实；吸引集团在高分子链上的分布对不同聚集结构转变的影响是不同的，这是由于不同聚集结构中链内缔合和链间缔合的相对比例存在很大差异造成的；在两性嵌段共聚物溶液体系中，随着末端吸引嵌段大小的增加转变宽度也增加；当高分子浓度增加时转变宽度不一定增加。（4）发展了适用于复杂链结构的格子复朗之万方法，用来处理涨落对物理缔合高分子溶液体系性质的影响。（5）对研究中采用的吸引集团间作用的近似做出定量评估。