Теоретическое изучение конформаций гребнеобразных макромолекул и их самоорганизации на поверхности

• Автор: Попов, Константин Игоревич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Основные методы синтеза.

1.2 Гребнеобразные макромолекулы в хорошем растворителе .

1.3 Гребнеобразные макромолекулы, адсорбированные на плоской поверхности

1.4 Амфифильиые гребнеобразные полимеры.

2 Влияние плотности пришивки боковых цепей на спонтанное искривление и персистентную длину двухмерного гребнеобразного полимера.

2.1 Модель и свободная энергия двухмерной щетки.

2.1.1 Результаты

3 Теоретическое исследование сильно адсорбированных щеток, содержащих боковые цепи различной химической структуры

3.1 Модель .

3.1.1 Энергетическая кривизна.
3.1.2 Энтропийная кривизна
3.2 Результаты
4 Микроструктуры в сверхтонких пленках двойных гребнеобразных полимеров.
4.1 Модель сверхтонкой пленки.
4.1.1 Диски
4.1.2 Полосы
4.1.3 Дырки
4.2 Результаты
4.2.1 Фазовая диаграмма .
4.2.2 Модуль Упругости Полосообразной структуры . . .
Заключение
5 Приложение
Список литературы


В частности, внимание заостряется на проявлении эффекта спонтанного искривления в подобной системе и на возможность управления этим эффектом при помощи изменения архитектуры молекулы и характера взаимодействия между боковыми цепями различных сортов. Зная все особенности внутримолекулярной структуры одиночной полимерной щетки с двумя тинами боковых цепей, можно построить теорию микрофазного расслоения в сверхтонких пленках подобных молекул. Этому посвящена четвертая глава настоящей диссертации. Для получения более полной картины самоорганизации в сверхтонких полимерииых пленках проведено сравнение полученных результатов с уже существующими. Эти сравнения позволяют говорить о большей стабильности полос двойных гребнеобразных полимеров по сравнению с полосами диблоксополимеров но отношению ко внешним воздействиям. Целыо настоящей работы является теоретическое изучение конформаций адсорбированных гребнеобразных щеток с произвольной степенью пришивки боковых цепей, двойных гребнеобразных полимеров на поверхности, а также изучение самоорганизации двойных гребнеобразных полимеров в сверхтонких пленках. Изучение влияния плотности пришивки боковых цепей на равновесную конформацию одиночной гребнеобразной макромолекулы, адсорбированной на поверхности. Изучение механизмов спонтанного искривления двойного гребнеобразного полимера в зависимости от состава макромолекулы и величины взаимодействия между звеньями боковых цепей различной химической структуры. Изучение самоорганизации в сверхтонких пленках двойных гребнеобразных сополимеров. Построение фазовой диаграммы пленки. Предсказание свойств равновесных фаз. Было показано, что эффект спонтанного искривления полимерной щетки наблюдается для молекул с густо пришитыми боковыми цепями и для молекул с длинными боковыми цепями. Эта кривизна возникает за счет уменьшения вытяжки боковых цепей при их асимметричном расположении но отношению к основной цени. Молекула с редкой пришивкой боковых цепей или е достаточно короткими боковыми цепями, наоборот, демонстрирует упругий отклик при изгибе. Показано, что персистентная длина щетки Л может быть представлена в виде степенной функции числа сегментов в боковой цепи М, А Ма, где а 2. Впервые построена теория, описывающая спонтанное искривление двумерной полимерной щетки с двумя типами А и В несовместимых боковых цепей двойной гребнеобразный полимер. Показано, что в случае сильной несовместимости боковых цепей их полное разделение относительно основной цепи ответственно за образование так называемой энергетической кривизны. Она возникает изза разности длин или количества. В. В случае умеренной несовместимости частичное смешение цепей сорта А и В на выпуклой стороне молекулы приводит к образованию кривизны, названной энтропийной. Была разработана теория, описывающая самоорганизацию в сверхтонких пленках двойных гребнеобразных полимеров. Было показано. Переход между этими структурами может осуществляться посредством изменения величины взаимодействия боковых цепей сорта В с поверхностью. Сравнение полосообразной структуры, образованной гребнеобразными молекулами, с подобной структурой диблоксополимеров показало, что первая имеет больший модуль упругости, что указывает на перспективность использования гребнеобразных полимеров для получения структур с лучшим пространственным порядком. I. v I I. I I. I. v, . Ii i ii i , i. I , i, i, . Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам Ломоносов, Россия, Москва, апрель . VIII конференции студентов и аспирантов,Россия, Солнечногорск, сентябрь . Тезисы ко всем перечисленным докладам опубликованы в сборниках конференций. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложения, в котором приводятся подробности вычислений некоторых выражений. Диссертационная работа состоит из 5 страниц, включая рисунки, оглавление и список литературы. Работа организована следующим образом. В первой главе приводится обзор литературы по изучаемой тематике, состоящий из четырех частей.