典型超支化聚合体系中环化效应的Monte Carlo模式

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利用Monte Carlo模拟方法对两类典型的超支化高分子聚合体系中的环化效应进行研究,主要内容集中在含环高分子生长的微分动力学方程、环化效应模拟方法的构造及环化效应对体系高分子物理量的影响等方面。本文所研究的聚合反应体系主要包括ABg型超支化聚合体系及自缩合乙烯基聚合体系。为了阐明环化反应对超支化聚合体系平均物理量的影响,根据体系中树状分子和含环高分子的反应机理给出了二者生长的微分动力学方程,并通过环化反应的内在特征确定了环化反应与分子间反应的速率常数。进而,我们提出一种新的基于高分子生长代数的模拟方法,并对其正确性和有效性进行校验。在研究过程中,重点考察了内环化反应对ABg型及自缩合乙烯基两类典型的超支化聚合体系相关平均高分子物理量的影响,以期丰富对超支化聚合体系环化效应的认知,为相关的实验工作提供有益线索。  本研究分为三个部分:第一章:超支化高分子及内环化反应的发展现状。介绍了超支化高分子特点以及ABg和自缩合乙烯基聚合体系的相关理论和实验进展。进而对高分子体系中内环化反应的发展历程进行了重点总结。第二章:ABg型超支化聚合反应中的环化效应。根据含环ABg型缩聚反应体系的成环机理给出了体系的微分动力学方程和其内环化反应速率常数,并通过Monte Carlo模拟得到了体系的数量分布函数、数均、重均分子量以及体系中含环分子的数目分布等相关物理量。在模拟过程中,主要考查了单体体积分数、溶剂效应和官能度对内环化反应的影响,并进一步分析了环化效应对体系平均物理量的影响。第三章:自缩合乙烯基聚合反应中的环化效应。根据含环自缩合乙烯基聚合反应的机理给出了体系的微分动力学方程和其内环化反应速率常数。进而利用Monte Carlo模拟方法得到了体系的数量分布函数、数均、重均分子量以及体系中含环分子的数目分布等相关物理量。在此基础上,着重考查并分析了环化效应对于体系平均物理量的影响,并对单体体积分数、溶剂效应对于体系环化效应的影响予以分析。最后,列出了本文的研究的若干不足并对深入研究环化反应进行展望。
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