Chain-Length Dependence of Polymer Dynamics: A Comparison of Results from Molecular Dynamics Simulations and Field-Cycling 1H NMR
Chain-Length Dependence of Polymer Dynamics: A Comparison of Results from Molecular Dynamics Simulations and Field-Cycling 1H NMR
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聚合物动力学的链长依赖性：分子动力学模拟和场循环 1H NMR 结果的比较
DOI：
10.1021/ma401198c
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
5.5
通讯作者：
E. A. Rössler
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Bormuth;M. Hofmann;P. Henritzi;M. Vogel;E. A. Rössler
采用原子力场对分子量在M = 104 ~ 5795 g/mol之间的聚环氧丙烷进行了分子动力学模拟。从原子的轨迹延伸到纳秒制度，我们计算秩两个取向的相关函数，提供访问段运动，自由劳斯动力学，甚至纠缠动力学的发病，取决于分子质量。模拟结果直接与实验数据进行比较，聚（丙二醇）从场循环1H NMR弛豫。我们发现，模拟和实验是在很好的协议为高值的M。对于较低的值ofM，一些偏差导致的事实，即目前的分析模拟结果的重点是分子内的行为，而实验数据的影响，分子内和分子间的弛豫贡献，特别是在较长的时间尺度。利用计算数据，使我们能够分别研究聚合物运动在不同的位置沿着的聚合物主链，它示出了自由劳斯动力学和约束劳斯动力学修改为几个和几十个单体在链端，分别。我们讨论了这样的链端效应的实验结果的解释，这是从所有单体沿着骨干的合奏平均获得的影响。
Molecular dynamics simulations are performed for poly(propylene oxide) with molecular masses betweenM= 104 and 5795 g/mol using an atomistic force field. From atomic trajectories extending well into the nanoseconds regime, we calculate rank-two orientational correlation functions, providing access to segmental motion, to free Rouse dynamics, and even to the onset of entanglement dynamics, depending on the molecular mass. The simulation results are directly compared with experimental data for poly(propylene glycol) from field-cycling1H NMR relaxometry. We find that simulation and experiment are in very good agreement for high values ofM. For low values ofM, some deviations result from the fact that the present analysis of the simulation results focuses on intramolecular behavior while the experimental data are influenced by both intramolecular and intermolecular relaxation contributions, particularly at longer time scales. Exploiting that the computational data allow us to separately study polymer motions at different positions along the polymer backbone, it is shown that free Rouse dynamics and constrained Rouse dynamics are modified for a few and a few dozen monomers at the chain ends, respectively. We discuss implications of such chain-end effects for the interpretation of experimental results, which are obtained from an ensemble average over all monomers along the backbone.
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DOI：
10.1088/0022-3719/14/4/018
发表时间：
1981-02
期刊：
Journal of Physics C: Solid State Physics
影响因子：
--
作者：
C. A. Sholl
通讯作者：
C. A. Sholl
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Kariyo;A. Brodin;C. Gainaru;A. Herrmann;H. Schick;V. Novikov;E. Rössler
通讯作者：
E. Rössler
聚二甲基硅氧烷熔体中的反常链段扩散
DOI：
--
发表时间：
1997
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Pahl;G. Fleischer;F. Fujara;B. Geil
通讯作者：
B. Geil
反式聚异戊二烯低聚物的局部结构和动力学
DOI：
--
发表时间：
2000
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Faller;F. Mueller;M. Doxastakis;D. Theodorou
通讯作者：
D. Theodorou
基于量子化学的力场模拟聚环氧丙烷及其低聚物
DOI：
--
发表时间：
1998
期刊：
影响因子：
--
作者：
Grant D. Smith;O. Borodin;D. Bedrov
通讯作者：
D. Bedrov