尽管自洽场理论描述柔性高分子凝聚态形态已取得了巨大成功,然而,实际运用的高分子体系中很多存在一定程度的链刚性。因此,本项目的主要目标是用蠕虫链代替柔性高分子的高斯链模型,发展半刚性高分子的自洽平均场理论。由于采用蠕虫链构象考虑刚性分子的连接特性,与柔性高斯链相比,链段分布函数所满足的扩散方程中增加了描述刚棒取向的参数,从而极大地增加了其数值求解难度。因此,我们从实空间及球谐空间对取向矢进行离散,发展了半刚性高分子自洽场方程的精确、高效的数值解法,从数值方法上进行了突破,解决了这一公认的难题。成功预测了rod-coil嵌段共聚物及其与rod或coil均聚物共混体系的相行为。这一方法将为研究特殊光电子材料,高分子/纤维复合材料的制备和应用及高分子科学家理解生命体系的本质提供理论指导。
英文主题词semiflexible polymer; self-consistent field theory; worm-like chain model; liquid-crystalline