多组分高分子体系在剪切流动下的相转变及其多尺度行为
批准号:
50930001
项目类别:
重点项目
资助金额:
200.0 万元
负责人:
姜伟
依托单位:
学科分类:
高分子材料物理
结题年份:
2013
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
吕中元、孙昭艳、孙德文、李占伟、刘鸿、邹志明、谢宇、崔杰、许江平
中文摘要
将基金委重大项目(聚合物凝聚态的多尺度连贯研究)中所建立的多尺度及连通模拟方法与NMR、光散射、流变、各种显微技术等实验手段相结合,研究外场作用下多组分高分子体系相转变及其多尺度行为,建立和完善外场作用下多组分高分子体系相转变的计算机模拟与实验相结合的多尺度研究方法,在微观、介观和宏观尺度上揭示外场作用下(尤其是剪切场作用下)多组分高分子体系相转变和形态结构的演化及形成规律,阐明剪切速率、体系的粘度、雷诺数等流体力学的特征参数对多组分高分子体系相转变和形态结构演化和形成的影响,为多组分高分子材料在加工过程中形态结构调控和性能优化提供科学依据。
英文摘要
按照项目计划书成功开展了剪切流动下共混高分子、嵌段高分子体系的相转变及其多尺度行为的实验和理论模拟研究,发展和完善了相关的计算机模拟和实验方法,完成了研究内容,达到了预期目标,取得了如下研究成果: . (1)开发了在图形处理器(GPU)上高效运行的GALAMOST软件包。该软件包不但包含了分子动力学、耗散粒子动力学、布朗分子动力学等通用的计算模拟模块也包含了基于分子密度场的MD-SCF模型的软件包,有效地扩扩展了聚合物模拟的时间与空间尺度,使我国在该领域模拟软硬件技术的发展与国际同步并具有自身特色;(2)提出了一种新的聚合物超级粗粒化模型,充分体现了聚合物链缠结及解缠结的微观特性并能在在更大空间、时间尺度上研究聚合物熔体的非线性动力学行为,建立了自洽场(SCF)与格子玻耳兹曼(LB)相结合的模拟方法,在处理剪切流场的同时可以考虑高分子的链节性与拓扑结构;(3)利用光学-剪切仪在线研究了聚烯烃共混体在剪切流动下体系的相态结构演化和形成,发现突然降低剪切速率在聚丙烯(PP)基体中形成的分散相粒子在少量SEBS弹性体的作用下可形成规整的长程有序的条带结构并得到了由炭材料构成条带结构的具有明显导电各向异性的PP复合膜材料;(4)率先提出了通过剪切、退火等加工条件调控嵌段高分子自组装体系的形貌结构及其形成路径,并通过计算机模拟和实验相结合阐明了嵌段高分子自组装体的多尺度结构及其不同尺度结构间的关联以及组装体的亚稳态结构与体系的初始条件、热力学过程等的关系。. 2010-2014年共发表SCI收录论文67篇,被SCI论文他引166次,在国际会议上作特邀报告14次,授权中国发明专利2件、申请中国发明专利1件,培养博士生12人、硕士生3人。吕中元教授、孙昭艳研究员分别获得2010年国家杰出青年基金和2012年国家优秀青年基金。
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DOI:
--
发表时间:
2011
期刊:
Acta Chimica Sinica
影响因子:
2.5
作者:
[Fan Juanjuan, Han Yuanyuan, Jiang Wei]
通讯作者:
Jiang Wei
The influence of one block polydispersity on phase separation of diblock copolymers: The molecular mechanism for domain spacing expansion
一嵌段多分散性对二嵌段共聚物相分离的影响:域间距扩展的分子机制
DOI:
10.1016/j.polymer.2013.04.064
发表时间:
2013-06-01
期刊:
POLYMER
影响因子:
4.6
作者:
[Li, Yue, Qian, Hu-Jun, Lu, Zhong-Yuan]
通讯作者:
Lu, Zhong-Yuan
DOI:
10.1039/c2sm27092g
发表时间:
2013-01
期刊:
Soft Matter
影响因子:
3.4
作者:
[Jing Zhang;Zhong-yuan Lu;Zhao-Yan Sun]
通讯作者:
Jing Zhang;Zhong-yuan Lu;Zhao-Yan Sun
Dissipative particle dynamics simulation study on complex structure transitions of vesicles formed by comb-like block copolymers
梳状嵌段共聚物形成囊泡复杂结构转变的耗散粒子动力学模拟研究
DOI:
10.1016/j.polymer.2011.02.045
发表时间:
2011-04
期刊:
Polymer
影响因子:
4.6
作者:
[Hong Wang, Ying-Tao Liu, Hu-Jun Qian, Zhong-Yuan Lu]
通讯作者:
Zhong-Yuan Lu
DOI:
--
发表时间:
2011
期刊:
Scientia Sinica Chimica
影响因子:
--
作者:
[Xu Jiangping, Jiang Wei]
通讯作者:
Jiang Wei
共 56 条
高分子加工过程中核壳粒子的形成和演化及其对复合材料刚韧平衡的影响
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批准号:22373099
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:姜伟
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依托单位:
刚韧平衡的高抗冲热塑性聚合物材料的设计和制备
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批准号:21875242
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2018
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负责人:姜伟
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依托单位:
氯化聚丙撑碳酸酯的结构与性能研究
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批准号:51673195
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2016
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负责人:姜伟
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依托单位:
高分子自组装材料的亚稳态结构、调控及性能
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批准号:51433009
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项目类别:重点项目
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资助金额:320.0万元
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批准年份:2014
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负责人:姜伟
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依托单位:
不对称聚合物囊泡的构筑及其行为和功能
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批准号:21374118
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项目类别:面上项目
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资助金额:82.0万元
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批准年份:2013
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负责人:姜伟
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依托单位:
两亲性嵌段聚合物胶束的亚稳态结构及其外场调控
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批准号:20874099
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2008
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负责人:姜伟
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依托单位:
聚合物脆韧转变的临界行为及相关问题研究
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批准号:50573074
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项目类别:面上项目
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资助金额:27.0万元
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批准年份:2005
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负责人:姜伟
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依托单位:
聚烯烃反应混合物过程中形态结构演化和形成的研究
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批准号:20274047
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项目类别:面上项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2002
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负责人:姜伟
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依托单位:
刚性粒子增韧热塑性聚合物的脆韧转变
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批准号:50073023
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项目类别:面上项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:2000
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负责人:姜伟
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依托单位:
国内基金
海外基金