Abstract

A three-dimensional cubic Monte Carlo lattice model is considered to test the impact of volume on the molecular mobility of amorphous polymers. Assuming classic polymer chain dynamics, the concept of locked volume limiting the accessible volume around the polymer chains is introduced. The polymer mobility is assessed by its ability to explore the entire lattice thanks to reptation motions. When recording the polymer mobility with respect to the lattice accessible volume, a sharp mobility transition is observed as witnessed during glass transition. The model ability to reproduce known actual trends in terms of glass transition with respect to material parameters, is also tested

چکیده

مدل شبکه­ مکعبی سه بعدی مونت کارلو برای بررسی تاثیر حجم بر تحرک مولکولی پلیمرهای آمورف مورد استفاده قرار می ­گیرد. با فرض دینامیک­ های کلاسیک زنجیره پلیمری، مفهوم حجم قفل شده که حجم قابل دسترس اطراف زنجیره پلیمری را محدود می­ کند، مطرح می ­شود. تحرک پلیمر توسط توانایی آن برای شناسایی کل شبکه در سایه حرکات reptation  ارزیابی می­ شود. در هنگام ثبت تحرک پلیمر با توجه به حجم قابل دسترس شبکه، انتقال تحرک شدیدی مشاهده می ­شود که در طول انتقال شیشه ­ای به عنوان شاهد است. توانایی این مدل برای ساخت مجدد مسیرهای (روند) واقعی شناخته شده بر حسب انتقال شیشه­ ای با توجه به پارامترهای مواد، نیز مورد بررسی قرار می ­گیرد.

1-مقدمه

پلیمرهای آمورف، تغییر انتقال شیشه­ ای را از حالت لاستیکی در دمای بالا به حالت شیشه­ ای در دمای پایین نشان می ­دهند. در دماهای بالا، زنجیره ­های ماکرو مولکول متحرک بوده و قادر به انطباق تغییرشکل(کشیدگی) بزرگ ناشی از حرکات reptation (حرکت خزشی پلیمرهای خطی درهم تنیده، مانند خزیدن مارها از میان یکدیگر) می ­باشند. در دماهای پایین، زنجیره­ ها در حالت منجمد هستند و حرکات موضعی را تنها با حرکات مشارکتی محدود نشان می­ دهند…