Is there a higher-order Mode Coupling transition in polymer blends?
我们提出了一个二元混合珠弹簧聚合物链的模拟。引入单体尺寸差异产生非常不同的弛豫时间的共混物的每个组件。两种不同的逮捕机制之间的竞争，即散装样的动力学和禁闭，导致一个异常的松弛方案的快速组件，其特征在于次线性的时间依赖性的均方位移，或对数衰减和凹凸交叉的密度-密度衰减器。这些异常的动力学特征，这是观察到的时间间隔延长到四十年，强烈类似于附近的高阶跃迁模式耦合理论的预测。链连接性在宽范围的共混组合物上延伸异常松弛。
2006-05-11 cond-mat.soft
Anomalous Molecular Weight Dependence of Chain Dynamics in Unentangled Polymer Blends with Strong Dynamic Asymmetry
我们解决的一般问题，如何在未缠结的聚合物的链动力学的分子量依赖性的修改共混。通过介电谱，我们测量的正常模式弛豫的聚异戊二烯的共混物与聚（叔丁基苯乙烯）的缓慢矩阵。未缠结的聚异戊二烯在共混物中表现出强烈的偏差从劳斯缩放，接近'纠缠样'的行为在低温下伴随着在共混物中的动态不对称性的增加。所得到的结果进行了讨论的广义朗之万方程形式主义的框架。在此基础上，发现了最长链弛豫时间的分子量依赖性与相应Rouse相关函数的非指数性之间的非平凡关系，并通过分子动力学模拟证实了这一结果.
2012-02-23 cond-mat.soft
Entangled-like Chain Dynamics in Non-entangled Polymer Blends with Large Dynamic Asymmetry
我们讨论了一个简单的模型的模拟聚合物共混物的劳斯模型的框架。与标准预测不一致，两个组件之间的大的动态不对称性诱导强的非指数性的快速组件的劳斯模式。尽管链比纠缠长度短得多，但它也诱导了类似于交叉到纠缠状链动力学的动力学特征。这种不寻常的行为与强烈的记忆效应有关，这种记忆效应打破了作用在标记链上的外力与时间不相关的假设。
2008-01-16 cond-mat.soft
Shear Induced Demixing in Bidisperse and Polydisperse Polymer Blends: Predictions From a Multi-Fluid Model
鉴于最近的进展，在本构模型的双分散和多分散纠缠线性聚合物，我们提出了一个新的多流体推广的经典的两个流体近似的非均匀聚合物共混物的流动。作为该模型的应用，我们考虑预测的线性和非线性动力学的剪切诱导分层（SID）的不稳定性的共混物的双分散和对数正态分子量分布。我们发现，即使在没有任何化学成分链之间的对比，强加的流量可以诱导分层不稳定性，提供有足够的对比度的大小的两个链。SID的多分散性下限与由链之间的对比度（例如多分散性指数减1）缩放的弹性力（kT/缠结）超过混合的熵力（kT/链）的点一致。对于双分散共混物，我们表明，SID的非线性动力学非常类似于以前所示的SID在纠缠的聚合物溶液。
2020-02-11 cond-mat.soft
Crystallization of Crystalline/Crystalline Symmetric Polymer Blends Studied by Dynamic Monte Carlo Simulations
采用动态蒙特卡罗模拟方法研究了结晶/结晶（A/B）对称二元聚合物共混物的结晶行为，其中A聚合物的熔融温度高于B聚合物。在从均匀熔体冷却时，A-聚合物的结晶先于B-聚合物的结晶。结晶和宏观相分离之间的相互作用控制的形态发展。随着偏析强度的增加，形成更小和更薄的晶体，结晶度更低。在该过程中，A-聚合物首先结晶，然后在已经结晶的结构域A-聚合物的存在下B-聚合物结晶。因此，B-聚合物的结晶减慢，影响整体晶体形态。随着两种聚合物之间的分离强度的增加，我们观察到均方回转半径的下降趋势，反映了它们之间的排斥相互作用的增加。因此，形成大量具有较低结晶度的较小尺寸晶体。等温结晶表明，过渡途径强烈依赖于偏析强度。我们还观察到一个路径依赖的等温结晶行为：两步（顺序）等温结晶产生优越的结晶结构，在A-和B-聚合物比一步（重合）。
2015-06-17 cond-mat.soft
A Polymer Blend Substrate for Skeletal Muscle Cells Alignment and Photostimulation
用于操纵细胞生长的基底工程是现代生物技术领域中广泛且完善的研究领域。在这里，我们介绍了一种微加工技术，图案的惰性，透明的聚合物基质与光敏聚合物的混合。我们证明了所获得的支架结合了对齐能力和光刺激活细胞的能力。这项技术可以开辟新的和有前途的应用，特别是在需要细胞对齐以触发特定生物功能的情况下，例如在外部刺激后产生强大而有效的肌肉收缩。
2020-10-05 cond-mat.soft
Spinodal decomposition in filled polymer blends exhibiting upper critical solution temperature behavior
Institute of Theoretical Physics, University of M\"unster, 48149 M\"unster, Germany.
本文通过扩展Sanchez-Lacombe模型，研究了含填料聚合物共混物的分形分解稳定性条件，并提出了一种解析近似方法，有效评估分形温度，与实验数据一致。
2026-01-15 cond-mat.soft
Interfacial silica nanoparticles stabilize cocontinuous polymer blends
我们研究了聚合物共混物中共连续结构的形成。这些聚合物双凝胶（双连续界面堵塞的乳液凝胶）由聚苯乙烯低聚物、聚丁烯和荧光疏水性二氧化硅纳米颗粒组成。一个微米级的cocontinuous形态稳定的二氧化硅纳米粒子在界面处的单层。通过激光扫描共聚焦显微镜首次实现了对界面粒子稳定的共连续聚合物共混物中聚结动力学的实时观察。我们证明，抑制聚结产生的纳米粒子的界面覆盖。此外，通过结合共聚焦显微镜与流变学，我们相关的流变学响应的共连续结构与其形态变化。我们发现，流变行为可以归因于界面收缩和颗粒网络形成之间的竞争。此外，我们表明，即使在高于亚稳点的两个聚合物相的再混合之后，颗粒支架也得以维持。最后，我们还讨论了颗粒稳定的共连续结构与普通胶体凝胶在剪切响应上的差异：前者在剪切作用下比后者更脆弱。
2015-01-31 cond-mat.soft
Rheology of Ring Polymer Melts: From Linear Contaminants to Ring/Linear Blends
环状聚合物仍然是我们目前对聚合物动力学的理解的一个主要挑战。由于样品纯度和分散性的不确定性，实验结果很难解释。使用平衡和非平衡分子动力学模拟，我们已经系统地研究了结构，动力学和流变学的完全控制的环/线性聚合物共混物与链的长度和灵活性，缠结的数量是高达约14每链，这是在文献中研究的实验系统。线性污染物使这些链长的环状聚合物熔体的零剪切粘度增加10%的最小浓度约为其重叠浓度的五分之一。当两种结构以等量存在时，共混物的粘度大约是纯线性熔体的粘度的两倍。在此浓度下，环的扩散系数被发现显着降低，而线性聚合物的静态和动态性能大多不受影响。我们的研究结果是支持一个原始的路径分析。
2011-12-15 cond-mat.soft
Entropic Unmixing in Nematic Blends of Semiflexible Polymers
当溶致溶液的渗透压变化时，具有相同链长但不同持久长度的半柔性聚合物的二元混合物分离成两个共存的不同的双相。分子动力学模拟和密度泛函理论预测的相图要么有一个三相点，其中的各向同性相共存的两个三相，或一个临界点内的非混合的混合物。组分之间的局部优选键角的差异驱动这种不混合，而单体之间没有任何吸引力的相互作用。
2020-09-14 cond-mat.soft
Flow boundary conditions for chain-end adsorbing polymer blends
使用苯酚封端的聚碳酸酯共混物作为一个例子，我们表明，流体动力学边界条件的吸附聚合物熔体的流动是非常敏感的外延层的结构。在剪切作用下，聚合物熔体的吸附部分（链端）沿表面电势的等势线移动，而吸附的添加剂作为表面缺陷。响应于吸附的添加剂的数量的增加，表面层变得更薄并且固化。这导致从滑移到熔体流动的无滑移边界条件的逐渐过渡，滑移长度对吸附端的表面浓度具有非单调依赖性。
2005-07-18 cond-mat.soft
Microphase separation in cross-linked polymer blends: Efficient replica RPA post-processing of simulation data for homopolymer networks
我们使用复制理论和大规模分子动力学模拟相结合的随机交联（共）聚合物共混物的行为。特别是，我们推导出类似的淬火无序系统的随机相位近似，并显示如何所需的关联函数可以有效地计算。通过对均聚物网络的模拟数据进行后处理，我们能够描述非均质系统中的中子散射测量，而无需诉诸微观细节和其他非物理假设。我们得到的结构函数数据，说明了预期的微相分离，并包含系统特定的信息，我们的网络的内在长度尺度。
2008-05-29 cond-mat.soft
Thermomechanical properties of polypropylene and styrene-ethylene-butylene-styrene blends: a molecular simulation and experimental study
由两种或多种聚合物组成的聚合物共混物对于各种工业和工艺都很重要，但是，它们的热机械行为的精确机理还不完全清楚。为了更清楚地理解聚合物共混物，必须确定聚合物共混物的相容性和组分之间的相互作用及其宏观热机械性能。本研究通过对SEBS和等规PP共混物（SP）的实验研究和分子动力学模拟，探讨了分子间相互作用对共混物热机械性能的影响。为了研究SEBS、PP及其不同配比共混物的玻璃化转变温度（Tg），建立了SEBS、PP及其共混物的分子结构晶胞。采用LAMMPS分子动力学方法预测了分子的密度、比容、自由体积、焓、动能、势能和键能。通过对这些性能的分析，预测了SEBS、PP和SP共混物的（Tg）s。有趣的是，SEBS，PP及其共混物的Tg的模拟值与我们的实验结果从动态力学分析（DMA）显示出良好的一致性。该方法可用于研究其它复杂聚合物共混物的玻璃化转变。
2021-01-09 cond-mat.soft
Composition Heterogeneity Induced Crystallization in Double Crystalline Binary Polymer Blends
聚合物共混物由于其可通过改变构成组分及其相对组成来调节性质而为各种潜在应用提供了令人兴奋的材料。我们的模拟结果揭示了相行为和结晶特性与系统中A-和B-聚合物的相对组成之间的内在关系。我们报告模拟结果的非等温和等温结晶与弱和强偏析强度，以阐明组成依赖的结晶行为。随着低熔点B-聚合物组成的增加，宏观相分离和结晶温度非单调地变化，这归因于两种聚合物的扩散系数随B-聚合物组成的增加而变化。然而，在弱偏析强度下，在足够高的B-聚合物组成下，A-聚合物产生相对较厚的晶体，这归因于B-聚合物表现出的稀释效应。当B-聚合物组成足够高时，它像溶剂一样起作用，而A-聚合物结晶。在这种情况下，A-聚合物链段变得更易移动并且不易结晶。因此，A-聚合物在相对低的温度下结晶，形成较厚的晶体。在较强的分离强度下，稀释效应伴随着较强的A-B排斥作用，表现为均方回转半径随B-聚合物组成的增加呈现非单调变化趋势。等温结晶揭示了组成和结晶行为之间的强关系。两步（即，连续结晶）比一步结晶（即，同时结晶）。
2016-10-12 cond-mat.soft
Static and dynamic contributions to anomalous chain dynamics in polymer blends
通过计算机模拟，我们研究了非纠缠聚合物共混物在一个简单的珠-弹簧模型中的Rouse模的弛豫。两种不同的模型用于快速组件，即全柔性和半柔性链。后者是半柔性的，这意味着静态链内相关性在所有长度尺度上都是强非高斯的。动态不对称性的共混物中的强烈增强，通过降低温度，诱导约束效应的快速组件。对于快分量的两种模型，劳斯模式的动力学表现出非常不同的趋势。对于完全灵活的情况下，松弛时间表现出渐进的偏离劳斯缩放上增加的动态不对称性。这种反常效应有一个动态的起源。它是不相关的特定的静态特征的劳斯模式，这确实是相同的完全灵活的均聚物，并没有修改的动态不对称的共混物。相反，在半柔性的情况下，弛豫时间表现出近似相同的标度行为的模式的振幅。这表明，半柔性链的反常动力学标度的起源本质上是静态的。我们讨论了这些意见的适用性的理论方法在聚合物共混物中的链动力学的影响。
2010-11-10 cond-mat.soft
Unexpected entanglement dynamics in semidilute blends of supercoiled and ring DNA
不同拓扑结构的聚合物的共混物，如环和超螺旋，自然发生在生物学中，并经常表现出新兴的粘弹性在工业中梦寐以求的。然而，由于它们的复杂性，以及生产不同拓扑结构的聚合物的困难，拓扑聚合物共混物的动力学仍然知之甚少。我们通过使用被动和主动微观流变学来表征松弛的圆形和超螺旋DNA的混合物的线性和非线性流变特性，从而解决了这一空白。当我们将浓度从低于重叠浓度c* 改变到高于（0.5c* 到2c*）时，我们表征动力学。令人惊讶的是，尽管工作在稀释-半稀释交叉，纠缠动力学，如剪切稀化，弹性平台，和多个松弛模式，出现。最后，共混物表现出意想不到的持续的弹性响应，以前没有观察到的非线性应变，即使在良好的纠缠线性聚合物的解决方案。
2019-10-02 cond-mat.soft
The consequence of excess configurational entropy on fragility: the case of a polymer/oligomer blend
通过利用聚合物的玻璃化转变的分子量依赖性及其形成完全可混溶的共混物的能力，我们提出了一种方法来修改系统的脆弱性，从脆弱到强大，保持相同的玻璃性质，即振动态密度，均方位移和局部结构。通过量热法和中子散射法研究了非热聚苯乙烯/低聚物共混物的慢动力学和快动力学，并与被认为是参考的纯17-mer聚苯乙烯的动力学进行了比较。尽管共混物和纯17-mer在玻璃和液体中具有相同的热容，但它们的脆性差异很大。这种脆弱性的差异与混合过程产生的额外构型熵有关，其作用范围远大于链间距离，而不会影响玻璃的快速动力学和结构。
2009-11-11 cond-mat.soft
Surface segregation of conformationally asymmetric polymer blends
我们推广了爱德华兹的方法的集体描述的致密聚合物系统的有效潜力的聚合物共混物在表面的存在下。用这种方法，我们研究了构象不对称的绝热聚合物共混物在硬壁的存在下的一级有效势。对于具有相同回转半径$R_g$但不同统计链段长度$l_{A}$和$l_{B}$的聚合物，在表面处较硬聚合物的过量浓度被推导为$% δρ_{A}(z=0)\sim (l_{B}^{-2}-l_{A}^{-2}){\ln (}R_{g}^{2}/l_{c}^{2}{)%}$，其中$l_{c}$是局部长度，低于该长度，聚合物共混物的不可压缩性被破坏。对于仅在聚合度上不同的聚合物共混物，较短的聚合物富集壁。
2006-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo simulations of interfaces in polymer blends
我们回顾了最近的模拟研究不混溶均聚物相之间的界面。特别强调了有效的模拟技术和强大的数据分析方法的介绍，如毛细管波谱分析。聚合物的不相容性和相关的模型相关的相互作用参数的有效弗洛里哈金斯参数的方式可能的原因进行了讨论。各种接口，然后考虑和其特征在于相对于它们的微观结构和热力学性质。特别是，相等或不同的刚度的均聚物之间的接口进行了研究，界面包含二嵌段共聚物，和界面限制在薄膜。结果与三元均聚物/共聚物体系的相行为有关，并与薄膜中的润湿转变有关。
1998-03-10 cond-mat.soft
Miscibility Phase Diagram of Ring Polymer Blends: A Topological Effect
聚合物共混物的相容性是聚合物科学中的一个经典问题，如果其中一个或两个组分没有链端，则可能会发生改变。基于{ \it拓扑体积}的思想，我们提出了一个平均场论来阐明环状聚合物中的拓扑约束如何影响共混物的相行为。虽然预期环-线性聚合物共混物的可混性的大的增强，但预测环-环聚合物共混物的分层的相反趋势，尽管相对较弱。导出了这两种情况下临界点移动的标度公式。我们讨论了该理论的适用范围，以及对线性聚合物共混物行为的交叉，这是短链聚合物所期望的。这些分析提出了拓扑约束可以表示为一种有效的排斥体积效应，其中拓扑长度起着屏蔽因子的作用。
2016-04-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of Molecular Composition and Chain Length on the Interfacial and Thermodynamic Properties of Cyclic and Linear Polymer Blends
本研究利用Kremer-Grest模型探讨分子量和链架构对环状与线形聚合物共混物界面吸附及热力学性质的影响，旨在为可持续材料设计提供见解。
2025-07-10 cond-mat.soft
Thermodynamic Analysis of a Polymerization-Induced Phase Separation in Nanoparticle-Monomer-Polymer Blends
我们使用最近由V. V. Ginzburg（Macromolecules 2005，38，2362.）提出的简单模型对纳米颗粒-单体-聚合物共混物中聚合诱导的相分离进行热力学分析。该模型适用于由纳米颗粒，单体和线性聚合物构成的三元共混物，其中聚合物和单体的相对分数决定聚合反应中的转化率。分析表明，相分离可以发生在聚合过程中的相关参数（相互作用参数，聚合物和颗粒尺寸）的值的大范围内。当目的是通过单体的聚合固定纳米颗粒在单体中的均匀分散时，必须考虑这种可能性。
2013-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Miscibility behavior and single chain properties in polymer blends: a bond fluctuation model study
综述了二元聚合物共混体系的相容性和单链性质的计算机模拟研究。我们考虑各种架构的混合，以确定重要的架构参数的粗粒度的水平和研究其定性后果的可扩展性行为。相图，交换化学势和组合物之间的关系，和对称的线性链的共混物，环状聚合物的共混物，共混物的内聚能的不对称性，共混物与不同的链长，共混物与不同的单体形状，和共混物的组分之间的刚度差距的分子间的对相关函数进行了讨论。我们研究了对称和不对称共混物中单链构象的温度和组成依赖性，并将我们的研究结果与标度参数和详细的SCF计算进行了比较。共混物中的单链动力学的两个方面进行了讨论：在一个二元共混物和不可逆反应的一小部分的反应性聚合物在一个强烈的隔离界面的短非纠缠链的动力学。相关的非格模拟和分析理论进行了简要讨论。
1999-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effects of dynamic binding on the phase behaviour and properties of polymer blends undergoing complex coacervation
本研究针对可形成动态键的带电聚合物共混物，通过含形成能的谐振弹簧模型模拟动态键，探究结合位点数量等因素对其相图、扩散行为、网络结构及渗流的影响，并探索引入第二类结合位点诱导正交相分离的可能。
2023-12-14 cond-mat.soft
Self-diffusion in binary blends of cyclic and linear polymers
一个晶格模型被用来估计缠结的环状和线性聚合物的自扩散在不同的组成的共混物。为了解释模拟结果，我们提出了一个极小模型的基础上的物理思想，渗透线性链施加在环状聚合物上的约束必须被释放，才可以扩散超过一个回转半径。模拟和最近报道的关于缠结DNA溶液的实验数据都支持在广泛的混合物组成、浓度和分子量范围内的简单模型。
2008-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
An external potential dynamic study on the formation of interface in polydisperse polymer blends
用动电位法研究了多分散A/B共混体系中由初始尖锐界面形成界面的过程。本模型是一个非局部耦合模型，因为我们考虑到在一个单一的链段之间的相关性。相关性近似表示为德拜函数，扩散动力学基于劳斯链模型。链长分布由连续Schulz分布描述。数值计算结果表明，界面增宽随时间的变化在初期服从幂律，且单分散和多分散共混体系的幂律指数相同。幂律指数大于局部耦合模型中的指数。但是，如果只考虑平衡时的界面宽度作为体系的特征长度，则界面宽度的展宽没有统一的标度形式，因为这种相关性使体系中存在一个额外的特征长度，而多分散性与这个长度有关。
2009-07-31 cond-mat.soft
Hybrid Dynamic Density Functional Theory for Polymer Melts and Blends
我们提出了一种高速、准确的混合动态密度泛函理论，用于聚合物熔体和共混物相分离过程的计算机模拟。该理论是动态自洽场（SCF）理论和含时Ginzburg-Landau型理论与无规相位近似（GRPA）的结合。SCF理论是已知的是在弱和强偏析区域的聚合物系统的自由能的评估是准确的，虽然它有一个缺点，需要相当数量的计算成本。另一方面，GRPA理论具有比SCF理论所需计算量小得多的优点，但其适用性仅限于弱偏析区域。为了使SCF理论的准确性和GRPA理论的高性能兼容，我们在动态模拟中通过使用SCF理论每一个恒定的时间步长来调整GRPA理论的化学势。GRPA和混合理论的性能进行了测试，通过使用几个系统组成的A/B均聚物，AB二嵌段共聚物，或ABC三嵌段共聚物。利用杂化理论，我们成功地再现了实验观察到的ABC三嵌段共聚物的亚稳复杂相分离畴结构。
2006-09-05 cond-mat.soft
Coarse-grained Description of Polymer Blends as Interacting Soft-Colloidal Particles
我们提出了一种理论方法，映射到软胶体颗粒的混合物的聚合物共混物。分析介观尺度对分布函数重现良好的数据从联合原子分子动力学模拟的聚烯烃混合物没有拟合参数。该理论准确地恢复了软胶体混合物（液态合金）密度和浓度涨落结构因子的解析表达式。
2004-11-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial Slip in Sheared Polymer Blends
我们发展了一个动态自洽的场论，没有任何可调参数，在剪切下的非缠结聚合物共混物。我们的模型考虑了聚合物之间的相互作用，使人们能够计算剪切自洽下的局部流变学，微观结构和聚合物链的构象的演变。利用该模型研究了聚合物共混体系的剪切界面动力学行为，并与分子动力学模拟进行了定量比较。我们发现这两种方法之间有很好的一致性。
2004-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscoelastic properties of ring-linear DNA blends exhibit non-monotonic dependence on blend composition
缠结环聚合物，以及环和线性聚合物的共混物，由于文献中相互矛盾的实验结果以及难以生产没有线性污染物的缠结合成环，继续成为人们极大兴趣和争论的话题。在这里，我们创建混合解决方案的纠缠环和线性DNA与不同质量分数的线性DNA。我们使用光镊显微流变学来测量这些共混物的线性和非线性粘弹性响应。我们的测量揭示了一个强大的非单调线性粘弹性线性DNA分数的依赖性，具有显着的最大值时，环和线性链的质量分数是可比的，暗示普遍线程环的线性链。我们观察到一个类似的非单调性的非线性政权，然而，一个相对较高的分数的线性链（0.5-0.7）所需的电阻力的大幅增加和放缓的松弛动力学出现。这种非线性响应似乎也是速率相关的，我们认为这是由力引起的去螺纹环在高应变率。我们的研究结果填补了一个长期存在的知识空白，关于环状线性聚合物共混物的微观流变学和非线性响应。此外，环-线性共混物表现出的独特的强机械响应，以及通过改变共混物组成来微调这些共混物的能力，提供了新的材料设计原理。
2020-03-31 cond-mat.soft
Characterization and Quantification of Immiscible Polymer Blend Compatibilization by Phyllosilicate Clays
本研究开发了层状硅酸盐黏土的MARTINI-3粗粒化力场，验证其稳健性，并揭示有机改性蒙脱土可增容TPS-PE共混物，将界面张力从45降至13.06 mN/m。
2026-10-02 cond-mat.soft
On the chain length dependence of local correlations in polymer melts and a perturbation theory of symmetric polymer blends
稠密高分子液体的自洽场（SCF）理论假设短程关联几乎与单体如何连接成聚合物无关。在结构相同的聚合物物质A和B的混合物的微扰理论的背景下，探讨了这种想法的一些限制，其中AB对相互作用与AA和BB相互作用略有不同，并且差异由参数α控制。将自由能扩展到O（α）产生形式为α $z(N)ϕ_{A}ϕ_{B}$的过量自由能，在晶格和连续模型中，其中z（N）是单组分液体中每个单体的分子间近邻的数量的量度。这个数量随着N的增加而略有下降，因为来自相同链的单体的自浓度对于较长的链略高，从而对于较长的链产生更深的相关性空穴。我们分析了由此产生的$N$依赖性，并预测$z(N) = z^{\infty}[1 + β\bar{N}^{-1/2}]$，其中$\bar{N}$是不变的聚合度，和$β=(6/π)^{3/2}$ .通过与模拟的比较，证实了这一预测和其他预测。我们还提出了一种方法来估计有效的相互作用参数适当的模拟数据的比较SCF理论和粗粒度的理论修正SCF理论，这是基于外推的系数在这个微扰理论的限制$N \to \infty$。我们表明，重整化的单圈理论包含一个定量的正确描述的$N$依赖的本地结构研究。
2008-10-30 cond-mat.soft
Identifying the Threshold Chain Length for Stress Overshoot in Ring-Linear Polymer Blends under Uniaxial Elongation: The Role of Multiple Threading
Tohoku University（东北大学）；National Defense Academy（防卫大学）
通过粗粒化分子动力学模拟，发现环-线共混物在单轴拉伸中应力过冲出现的临界链长为Z≈4，源于多线穿单环导致的拓扑约束。
2026-07-14 cond-mat.soft
Dynamics and Rheology of Ring-Linear Blend Semidilute Solutions in Extensional Flow: Modeling and Molecular Simulations
我们使用布朗动力学（BD）模拟和单分子实验研究的拓扑约束和流体动力学相互作用的影响，在重叠浓度的环状线性聚合物共混物的解决方案的动力学和流变学。我们发现模拟和实验之间的协议，在溶液共混物中的环表现出大的构象波动，包括在启动的流动和翻滚和坦克踩踏在稳态的延伸过冲。环状聚合物的波动随着线性聚合物的共混分数的增加而增加，并且在环状Weissenberg数$\textrm{Wi}_R \approx 1.5$处达到峰值。与此相反，线性和环状聚合物在纯溶液中显示出在临界线圈拉伸Weissenberg数$\textrm{Wi} = 0.5$波动的峰值。BD模拟表明，在启动的流动的延伸超调是由于流动引起的分子间的环状线性聚合物钩，而在稳态的波动主要是由分子间的流体动力学相互作用（HI）。这是支持模拟的双分散线性聚合物溶液共混物，这表明类似的趋势，在环和线性聚合物之间的构象动力学与匹配的轮廓长度。与BD模拟相比，单分子实验定量地显示出更大的波动，这可能是因为实验是在具有更强拓扑约束的更高分子量聚合物上进行的。为此，我们已经提前了解的拓扑相互作用和分子间HI半稀环线性聚合物共混物溶液的动力学的影响。
2021-04-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Fast phase prediction of charged polymer blends by white-box machine learning surrogates
本文提出白盒机器学习结合聚合物场论预测电荷增容聚合物共混物相行为，通过并行部分高斯过程模型替代RPA计算中最耗时部分，实现近100%准确率并大幅降低计算成本，加速相图绘制。
2025-09-10 cond-mat.soft stat.AP
Enhanced phase segregation induced by dipolar interactions in polymer blends
我们提出了一个广义的理论研究在其骨干上含有偶极子的聚合物共混物的相分离。该理论被用来构建共存曲线，并研究偶极相互作用对共存相之间的平面界面的界面张力的影响。我们表明，在单体的偶极矩，或等效的纯组分的介电常数的失配的失配，导致不稳定的均匀相。利用该理论预测了Flory-Huggins相图的修正。此外，我们表明，界面张力的增加而增加的不匹配的组件的偶极矩。通过扩展Cahn-Hilliard和Helfand-Tagami-Sapse的形式主义，分别构建了扩散和尖锐的聚合物-聚合物界面的密度分布和界面张力。
2014-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Role of a Diluent in Deformation-Induced Bonding of Glassy Polymer Bidisperse Blends
本研究通过分子模拟揭示，在玻璃化转变温度以下，添加低分子量稀释剂可增加界面链端数量，促进缠结形成，从而增强双分散共混物的变形诱导键合强度，达到本体强度的约三分之一。
2024-05-29 cond-mat.soft
Filler-Induced Composition Waves in Phase-Separating Polymer Blends
采用Cahn-Hilliard-Cook（CHC）模型，通过计算研究了固定填料颗粒（球、纤维、片晶）对聚合物共混物相分离的影响。模拟结果表明，一种聚合物对填料表面的选择性亲和力导致在近临界组合物共混物中相分离的早期阶段，填料颗粒周围的浓度波的发展。这些“目标”图案在后期阶段相分离中被不含填料颗粒的共混物的增长的“背景”旋节图案特征所超越。线性化CHC模型被用来估计从孤立的填料颗粒发出的组合物振荡的数量。在远离临界的组合物共混物中，“封装层”在填料的表面生长，而不是目标图案。这些模拟的结果与填充相分离共混物膜的实验相比是有利的。
1999-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Renormalized one-loop theory of correlations in polymer blends
重整化单圈理论是一种粗粒度的理论，对聚合物液体的自洽场理论（SCFT）和组成波动的无规相近似（RPA）理论进行修正。我们提出了修正RPA的结构功能$S(k)$和随机游走模型的单链静态二元均聚物共混物的预测。我们考虑一个表观相互作用参数$χ_{a}$，它是通过将RPA应用于$S(k)$的小$k$极限来定义的。$χ_{a}$与其长链极限的预测偏差与$N^{-1/2}$成比例，其中$N$为链长。这个偏差是正的（即，不稳定）的弱非理想混合物，与$χ_{a} N \alt 1$，但负（稳定）附近的临界点。$χ_{a} N$的低值对$χ_{a}$的正校正是由于较短链的混合物中的单体对分子间接触的屏蔽作用稍弱。$χ_{a}$在临界点附近的凹陷是长波长成分波动的结果。单圈理论预测了${\cal O}(N^{-1/2})$的临界温度的变化，这比预测的金斯堡区域的${\cal O}(N^{-1})$宽度大得多。即使在单组分熔体中，链尺寸也略微偏离无规行走，并且随着$χ_{e}$的增加而略微收缩。预测的$S(k)$和单链性能进行比较，发表晶格蒙特卡罗模拟。
2008-10-30 cond-mat.soft
Calculation of the Micellar Structure of Polymer Surfactant Based on the Density Functional Theory
两亲性嵌段共聚物溶液形成各种胶束结构，包括胶束和囊泡。我们将我们提出的嵌段共聚物的密度泛函理论应用于两亲性嵌段共聚物体系。对AB两嵌段共聚物溶液和AB两嵌段共聚物/ A均聚物共混物进行了三维模拟，结果表明形成了球形胶束、圆柱形胶束和球形囊泡。AB两嵌段共聚物/ A均聚物共混物的相图与实验所得相图定性一致。
2005-04-26 cond-mat.soft
Simple generic picture of toughness in solid polymer blends
本研究针对脆性聚合物共混增韧缺乏原子-宏观关联通用图景的问题，通过全原子与通用模拟揭示侧基接触密度平衡对韧性的调控机制，发现韧性随拉伸应变下接触密度变化率的普适规律，且与平行弹簧模型一致。
2022-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Composite Entanglement Topology and Extensional Rheology of Symmetric Ring-Linear Polymer Blends
广泛的分子模拟应用于表征平衡动力学，缠结拓扑结构，和非线性拉伸流变对称环线性聚合物共混物与系统地改变环分数$ϕ_R$。具有缠结度$Z\approx14$的链混合以产生10个具有从纯线性到纯环熔体变化的$ϕ_R$的良好缠结的系统。原始路径分析被用来可视化和量化的复合环-线纠缠网络的结构。我们直接测量的数量作为$ϕ_R$的函数的环线性线程和线性-线性纠缠，并确定与简单的参数环分数$ϕ_R\approx0.4$的纠缠网络的拓扑约束最大化。这些拓扑分析是用来合理的$ϕ_R$环和线性链动力学，构象，共混物粘度的依赖。启动单轴拉伸流动的互补模拟表明在最近的长丝拉伸实验中观察到的拉伸应力过冲，并表征它如何取决于共混物组合物和缠结拓扑结构。过冲是由环状聚合物构象的过度拉伸和反冲驱动的，所述环状聚合物构象是由环状物从线性链的对流解旋引起的。这产生了显着的变化，我们直接可视化和量化的原始路径分析过程中流动的共混物的纠缠结构。
2021-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tuning morphology and thermal transport of asymmetric smart polymer blends by macromolecular engineering
设计高分子材料的一个巨大挑战是通过大分子工程来调节它们的性能。在这种情况下，通常限制在高温条件下更广泛应用的缺点之一是它们差的导热性$κ$。利用分子动力学模拟，我们建立了氢键聚合物共混物的结构-性能关系，为可能的改进$κ$。为此，我们研究了两个实验相关的氢键系统-一个系统由短的聚（{N}-丙烯酰哌啶）（PAP）与长链的聚（丙烯酸）（PAA）的混合物和第二个系统是PAA和短的聚（丙烯酰胺）（PAM）链的混合物。模拟结果表明，PAA-PAP共混物在PAP单体摩尔分数$ϕ_{PAP}$的整个范围内都处于相分离的起始点，对于$ϕ_{PAP} > 0.3$，相分离甚至加剧。虽然PAA和PAP以优先氢键相互作用，但相分离是由PAP的疏水侧基之间的主导范德华吸引力引发的。然而，如果用PAM代替PAP，其具有与PAP相似的化学结构，但没有疏水侧基，则PAA-PAM共混物显示出大大改善的溶解性。PAA和PAM之间的优先氢键作用使其具有较好的溶解性。因此，PAM低聚物充当PAA链之间的交联桥，导致三维高度交联的网络。虽然PAA-PAP共混物的$κ$与$ϕ_{PAP}$几乎保持不变，但PAA-PAM体系显示出随着PAM浓度的增加以及相对于PAA-PAP共混物的改进的$κ$。与无定形聚合物热输运的理论预测一致，我们表明$κ$与材料刚度成正比，即，PAA-PAM共混物的体积模量K和声速v。
2019-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thin films of PS/PS-b-PNIPAM and PS/PNIPAM polymer blends with tunable wettability
制备了聚苯乙烯（PS）与温敏性高分子聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）及其嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PS/PNIPAM）的共混物薄膜，研究了共混物的表面形貌和温敏性润湿行为。将PS/PNIPAM和PS/PS-b-PNIPAM的共混物在各种干燥条件下旋涂在平坦的硅表面上。薄膜的表面形态取决于共混比和干燥条件。PS/PS-b-PNIPAM膜没有显示出它们的水接触角随温度的增加，正如PNIPAM嵌段的存在所预期的那样。所有的PS/PNIPAM薄膜显示出增加的水接触角以上的PNIPAM的低临界溶解温度，这取决于在共混物中的比例PNIPAM，是不敏感的干燥条件的膜。PS/PS-b-PNIPAM和PS/PNIPAM膜的润湿行为之间的差异是由于PNIPAM链在膜中的排列。
2019-05-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Structural Dynamics of Polymer:Non-Fullerene Organic Solar Cell Blends: A Neutron Spectroscopy Perspective
与传统的基于富勒烯的类似物相比，基于ADA型（受体-供体-受体）非富勒烯受体（NFA）的有机太阳能电池（OSC）表现出改善的功率转换效率（PCE）。OSC有源层共混物的光电性能与其潜在的结构动力学相关，因此影响器件性能。使用协同不同的中子能谱技术，我们研究了二元和三元共混物的NFAs O-IDTBR和O-IDFBR和区域规则的供体聚合物P3 HT的动力学。考虑氘化用于对比度变化目的。除了阐明共混物的相容性和合金化特征外，这项工作的主要成果是共混物组分的明显相似的动力学响应。这一发现与我们之前的富勒烯基共混物P3 HT：PCBM的中子能谱和分子动力学研究相反，其中我们强调了P3 HT和PCBM在共混时P3 HT的玻璃化/挫折和P3 HT对PCBM的塑化方面的不同行为。目前未观察到类似P3 HT玻璃化。这里证明的不存在或弱玻璃化与最近的报道一致，并且可能与基于ADA型NFA的OSC表现出的改善的PCE有关。
2022-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Polymer threadings and rigidity dictate the viscoelasticity and nonlinear relaxation dynamics of entangled ring-linear blends and their composites with rigid rod microtubules
不同拓扑结构和刚度的聚合物混合物显示出复杂的新兴流变特性，这些特性通常无法从其单组分对应物中预测。例如，与环或线性链的纯溶液相比，环和线性聚合物的缠结共混物已显示出增强的剪切稀化和粘度，以及延长的松弛时间尺度。这些新出现的特性部分来自线性聚合物对环的协同穿线。拓扑结构也被证明在柔性（例如，DNA）和刚性（例如，微管）聚合物，由此环促进混合，而线性聚合物诱导刚性聚合物的解混和絮凝，这些拓扑依赖性相互作用产生高度不同的流变特征。为了揭示这些有趣的现象，我们使用光镊微观流变学测量的线性和非线性的纠缠环线性DNA的混合物和它们的复合材料与刚性微管的流变特性。我们表明，线性粘弹性主要是由微管在较低的频率，但他们的贡献成为冻结在频率以上的DNA缠结率。在非线性制度中，我们揭示了机械响应功能，如剪切稀化，应力软化和多模态松弛动力学介导的熵拉伸，线程，和流动排列的纠缠DNA，以及强制de-threading，解纠缠，和集群。这些机制中的每一个的贡献取决于应变速率以及聚合物的缠结密度和刚度，导致机械性能的非单调速率依赖性，这对于高度浓缩的环线性共混物而不是DNA-MT复合物是最明显的。
2022-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Co-non-solvency: Mean-field polymer theory does not describe polymer collapse transition in a mixture of two competing good solvents
智能聚合物是一类现代聚合物材料，通常在溶剂混合物中表现出不可预测的行为。其中一个现象是共同无偿付能力。对于给定的聚合物，当两种（完全）可混溶且竞争的良好溶剂混合在一起时，发生共非溶解性。结果，相同的聚合物在中间混合比内坍缩成紧凑的小球。更有趣的是，当溶剂质量保持良好并且甚至通过添加更好的助溶剂而变得越来越好时，聚合物塌陷。这是一个令人困惑的现象，是由强烈的局部浓度波动驱动的。由于离散粒子的相互作用的性质，Flory-Huggins型平均场参数变得不合适。在这项工作中，我们扩展了先前提出的共同无偿付能力效应的分析[Nature Communications 5，4882（2014）]。我们解释了为什么共同非溶解性是一个通用的现象，可以理解的竞争性置换（共）溶剂组分的热力学处理。这种竞争可导致在溶剂质量改善时聚合物塌陷。不需要特定的化学细节来理解这些复杂的构象转变。因此，预期宽范围的聚合物在竞争良溶剂中表现出类似的可重入线圈-小球-线圈转变。
2015-02-02 cond-mat.soft
Effective Soft-Core Potentials and Mesoscopic Simulations of Binary Polymer Mixtures
介观分子动力学模拟用于确定各种化学结构、浓度和热力学条件的几种二元聚合物混合物的大尺度结构。通过实施的分析形式主义，这是基于解决方案的Ornstein-Zernike方程，每个聚合物链映射到一个单一的软胶体的水平。从适当的封闭关系，有效的，软核之间的潜力粗粒度的单位，并作为输入到我们的中尺度模拟。以这种方式得到的潜力是分析和明确的参数依赖，使其通用和转移到许多系统的利益。从在各种热力学条件下进行的计算机模拟的聚合物混合物的结构，通过对关联函数，确定在整个混溶区域的相图。在非热制度中尺度模拟表现出定量协议与联合原子模拟。此外，它们还提供了比联合原子模拟和接近相变的热状态所能达到的更大尺度的信息。
2010-04-02 cond-mat.soft
Ring conformations in bidisperse blends of ring polymers
通过计算机模拟分析了化学性质相同的环的双分散共混物中的环（也称为环状聚合物）的尺寸。纠缠环共混物和共混物的互穿环的数据进行了比较，它表明，纠缠环的压缩可以解释由环所界定的最小表面的可穿透分数的变化。针对小环的校正可以通过环捕获至少一个其它环的级联概率$1-P_{OO}$来近似。这两个结果都与以前的工作[1]，以解释压缩的纠缠环在单分散熔体。互穿环熔体中的键-键相关性导致对环尺寸的类似校正，如先前报道的单分散线性熔体[2]。对于纠缠环，键键相关性显示出反相关峰在曲线的距离约10段，符合在归一化的均方内部距离沿环的水平切线。对于足够大的聚合度，这两种观察结果都变得与熔体分子量无关，并且在关闭缠结的样品中没有发现这种行为。因此，与Sakaue最近的提议相反，纠缠环熔体中拓扑相互作用的长度尺度（纠缠长度）必须被认为是常数[3]。
2021-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics and Rheology of Ring-Linear Blend Semidilute Solutions in Extensional Flow: Single Molecule Experiments
环状聚合物由于其闭链拓扑结构而表现出独特的流动性质。尽管最近的进展，我们还没有达到一个完整的理解的非平衡流动行为的环在非稀溶液中的分子间的相互作用，极大地影响链动力学。在这项工作中，我们直接观察了DNA环的动力学在半稀环线性聚合物共混物使用单分子技术。我们系统地研究了一系列具有不同环分数的环状线性共混物在平面拉伸流动中的高延伸和瞬态和稳态拉伸动力学的环状聚合物松弛动力学。我们的研究结果表明，多个分子子群环松弛环线性共混物，以及大的构象波动环在稳定的拉伸流，即使在初始的瞬态拉伸过程已经消退。我们进一步量化的大小和特征的时间尺度的环构象波动作为一个功能的共混组合物。有趣的是，我们发现，环构象波动的幅度随着环分数的增加，首先增加在低环分数，然后大幅减少在大环分数在环线性共混物的非单调响应。在瞬态拉伸过程中观察到一组独特的环状聚合物构象，这突出了分子个体主义的流行，并支持环状线性聚合物共混物中复杂的分子间相互作用的概念。结合分子模拟的结果，我们的研究结果表明，由于环线性线程和分子间的流体动力学相互作用（HI）的环构象的波动。总之，我们的研究结果提供了一个新的分子理解的环状聚合物动力学在环线性共混物在非平衡流。
2021-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Non-monotonous crossover between capillary condensation and interface localisation/delocalisation transition in binary polymer blends
在自洽的场论中，我们研究了一个对称的二元AB聚合物共混物被限制在一个薄膜中的相行为。膜表面通过短程电位与单体相互作用。一个表面吸引A组分，相应的半无限系统表现出一级润湿转变。相反的表面的表面相互作用是不同的，以研究交叉从毛细凝聚对称表面场的接口本地化/离域过渡反对称表面场。在前一种情况下，相图具有接近本体临界点的单一临界点。在后一种情况下，相图显示出两个临界点，对应于半无限系统的预润湿临界点。这些性质不同的限制行为之间的交叉逐渐发生，然而，临界温度和临界成分表现出非单调依赖于表面场。
2000-05-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tailored Thermal and Mechanical Performance of Biodegradable PLA-P(VDF-TrFE) Polymer Blends
VNR-Vignana Jyothi Institute of Engineering and Technology（VNR-Vignana Jyothi理工学院）；Indian Institute of Technology Bhilai（印度技术学院比莱分校）
通过调控P(VDF-TrFE)与PLA的比例，研究了共混膜的结构-性能关系，发现25:75共混物因PLA结晶增强而具有优异力学强度，50:50共混物平衡了拉伸模量与电活性相，适用于传感器和3D打印。
2025-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
OpTiDDM (Optical Tweezers integrating Differential Dynamic Microscopy) maps the spatiotemporal propagation of nonlinear stresses in polymer blends and composites
局部应力如何通过聚合物流体传播，以及更一般地，大分子动力学如何引起粘弹性是对广泛的科学和工业领域至关重要的开放性问题。在这里，明确连接聚合物动力学的力响应，并映射在高分子材料的应力传播，我们提出了一个强大的方法-光镊集成微分动态显微镜（OptiDMM）-同时施加局部应变，测量阻力，并分析周围的聚合物的运动。我们的测量与环状和线性聚合物（DNA）的混合物和它们的复合材料与刚性聚合物（微管）揭示了一个令人惊讶的共振响应，其中仿射对齐，超扩散率和弹性记忆最大化时，应变率是可比的纠缠率。微管抑制这种共振，同时显著增加弹性力和记忆，这是由于聚合物沿着应变路径累积、拉伸和流动以及构型上消散应力的程度不同。更广泛地说，丰富的多尺度耦合的力学和动力学所提供的OpTiDDM，使其跨学科的使用，以阐明非平凡的现象，雕塑应力传播动力学的商业应用和细胞力学的关键。
2022-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Multiscale Modeling of Binary Polymer Mixtures: Scale Bridging in the Athermal and Thermal Regime
在软物质物理学中，获得一种严格可靠的方法来连接不同长度尺度的聚合物共混物和复合材料的计算机模拟是一个非常理想的目标。本文提出了一种多尺度建模方法，用于有效地计算二元均聚物共混物的静态结构性质。该程序结合了两种不同的长度尺度上的聚合物链的计算机模拟，使用一个统一的原子表示的更精细的结构和一个高度粗粒度的方法在介观尺度上，其中链被表示为软胶体粒子通过有效的潜力相互作用。讨论了一种通过逆映射结合结构信息的方法，该方法可以有效地计算部分关联函数，并与完全联合原子模拟的结果进行了比较。对于相图的均匀区域中的几种混合物，以有效的方式获得几种聚合物混合物的结构。然后，该方法扩展到通过一个有效的chi参数将热波动。由于该方法是分析性的，因此可以完全转移到许多系统。
2010-08-05 cond-mat.soft
