Высокомолекулярные соединения (серия А), 2021, T. 63, № 5, стр. 344-353

РОЛЬ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ЗАЦЕПЛЕНИЙ В ПРОЦЕССАХ ОБРАЗОВАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОР ПРИ ДЕФОРМИРОВАНИИ ПОЛИЭТИЛЕНА: АТОМИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

М. А. Логунов ab*, Н. Д. Орехов ab

a Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет)
141701 Московская обл., Долгопрудный, Институтский пер., 9, Россия

b Объединенный институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук
125412 Москва, ул. Ижорская, 13, Россия

* E-mail: mikhail.logunov@phystech.edu

Поступила в редакцию 01.02.2021
После доработки 26.03.2021
Принята к публикации 09.04.2021

Аннотация

Взаимосвязь между локальной топологией молекулярных зацеплений на наноразмерных масштабах и механическими свойствами на макроскопическом уровне – один из открытых вопросов науки о полимерах. В данной работе в рамках метода молекулярной динамики смоделирован процесс порообразования в аморфном полиэтилене в ходе одноосного растяжения. Рассмотрено, каким образом изменение концентрации межмолекулярных зацеплений влияет на динамику образования наноразмерных пор. Полученные результаты статистического анализа размеров пор свидетельствуют о том, что межмолекулярные зацепления замедляют процессы их роста и агрегации в объеме полимера.

Список литературы

  1. Pawlak A., Galeski A., Rozanski A. // Prog. Polym. Sci. 2014. V. 39. № 5. P. 921.

  2. Morgeneyer T.F., Proudhon H., Cloetens P., Ludwig W., Roirand Q., Laiarinandrasana L., Maire E. // Polymer. 2014. V. 55. № 25. P. 6439.

  3. Pawlak A. // Polymer. 2007. V. 48. № 5. P. 1397.

  4. Karatrantos A., Clarke N., Kröger M. // Polym. Rev. 2016. V. 56. № 3. P. 385.

  5. Kondratyuk N.D., Pisarev V.V., Ewen J.P. // J. Chem. Phys. 2020. V. 153. № 15. P. 154502.

  6. Kondratyuk N., Lenev D., Pisarev V. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. № 19. P. 191104.

  7. Sixou B. // Mol. Simul. 2007. V. 33. № 12. P. 965.

  8. Ostrovskaya I.K., Fatkullin N.F. // Polymer Science A. 2020. V. 62. № 2. P. 132.

  9. Makke A., Perez M., Rottler J., Lame O., Barrat J.-L. // Macromol. Theory Simul. 2011. V. 20. № 9. P. 826.

  10. Dettenmaier M., Kausch H.H. // Colloid Polym. Sci. 1981. V. 259. № 9. P. 937.

  11. Everaers R., Sukumaran S.K., Grest G.S., Svaneborg C., Sivasubramanian A., Kremer K. // Science. 2004. V. 303. № 5659. P. 823.

  12. Karatrantos A., Composto R.J., Winey K.I., Kröger M., Clarke N. // Polymers. 2019. V. 11. № 5. P. 876.

  13. Sliozberg Y.R., Yeh I.C., Kröger M., Masser K.A., Lenhart J.L., Andzelm J.W. // Macromolecules. 2018. V. 51. № 23. P. 9635.

  14. Ge T., Tzoumanekas C., Anogiannakis S.D., Hoy R.S., Robbins M.O. // Macromolecules. 2017. V. 50. № 1. P. 459.

  15. Gavrilov A.A. // Polymer Science A. 2018. V. 60. № 1. P. 110.

  16. Luo C., Kröger M., Sommer J.U. // Polymer. 2017. V. 109. P. 71.

  17. Luo C., Sommer J.U. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. № 19. P. 195702.

  18. Hsu H.P., Kremer K. // Macromolecules. 2019. V. 52. № 17. P. 6756.

  19. Petrov A., Rudyak V., Kos P., Chertovich A. // Macromolecules. 2020. V. 53. № 16. P. 6796.

  20. Plimpton S. // J. Comp. Phys. 1995. V. 117. № 1. P. 1.

  21. Mayo S.L., Olafson B.D., Goddard W.A. // J. Phys. Chem. 1990. V. 94. № 26. P. 8897.

  22. Orekhov N.D., Stegailov V.V. // Polymer Science A. 2016. V. 58. № 3. P. 476.

  23. Logunov M.A., Orekhov N.D. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 946. № 1. P. 2044.

  24. Sukumaran S.K., Grest G.S., Kremer K., Everaers R. // J. Polym. Sci., Polym. Phys. 2005. V. 43. № 8. P. 917.

  25. Stukowski A. // Modell. Simul. Mater. Sci. Eng. 2009. V. 18. № 1. P. 015012.

  26. Bhattacharya S., Gubbins K.E. // Langmuir. 2006. V. 22. № 18. P. 7726.

  27. Kappel F., Kuntsevich A. // Comp. Optim. Appl. 2000. V. 15. № 2. P. 193.

  28. Hossain D., Tschopp M.A., Ward D.K., Bouvard J.L., Wang P., Horstemeyer M.F. // Polymer. 2010. V. 51. № 25. P. 6071.

  29. Perez M., Lame O., Leonforte F., Barrat J.L. // J. Chem. Phys. 2008. V. 128. № 23. P. 234904.

  30. Vorselaars B., Lyulin A.V., Michels M.A.J. // Macromolecules. 2007. V. 40. № 16. P. 6001.

  31. Capaldi F.M., Boyce M.C., Rutledge G.C. // Polymer. 2004. V. 45. № 4. P. 1391.

  32. Bowman A.L., Mun S., Nouranian S., Huddleston B.D. // Polymer. 2019. V. 170. P. 85.

  33. Gee R.H., Boyd R.H. // Comp. Theoretical Polym. Sci. 1998. V. 8. № 1–2. P. 93.

  34. Polymer Handbook / Eds by J. Brandrup, E.H. Immergut, E.A. Grulke. New York: Wiley, 1999. V. 89

  35. Davis G.T., Eby R.K. // J. Appl. Phys. 1973. V. 44. № 10. P. 4274.

  36. White R.P., Lipson J.E.G. // Macromolecules. 2016. V. 49. № 11. P. 3987.

  37. Foteinopoulou K., Karayiannis N.C., Mayrantzas V.G. // Macromolecules. 2006. V. 39. № 12. P. 4207.

  38. Toepperwein G.N., Karayiannis N.Ch., Riggleman R.A., Kröger M., Pablo de J.J. // Macromolecules. 2011. V. 44. № 4. P. 1034.

  39. Cassagnau P., Montfort J., Marin G., Monge P. // Rheologica Acta. 1993. V. 32. № 2. P. 156.

  40. Psarski M., Piorkowska E., Galeski A. // Macromolecules. 2000. V. 33. № 3. P. 916.

Дополнительные материалы отсутствуют.