Effect of stiffness on the phase behavior of cubic lattice chains

Gran canonica Monte Carlo (GCMC) simulazioni assistite da tecniche di riponderazione istogramma sono stati utilizzati per studiare l'effetto della flessibilità catena sul comportamento di soluzione fase di cubi catene reticolari corti con 4-32 segmenti. Ciò è stato fatto variando un parametro di rigidità gradualmente fino alla media calcolata end-to-end distanza avvicinato la lunghezza totale. Per entrambe le catene flessibili e rigide si è riscontrato che la temperatura critica, ottenuta tramite mista analisi dei campi di dimensioni finite, aumentata lunghezza della catena e la densità critica trasferisce a valori più bassi, in accordo con le osservazioni sperimentali. Il estrapolato lunghezza della catena infinita di temperatura critica è stata maggiore per le catene rigide. Ciò è stato attribuito il numero maggiore di favorevoli contatti intermolecolari tra le catene polimeriche più lunghe e / o rigidi. Temperature critiche ottenute in questo lavoro sono in eccellente accordo con le simulazioni al computer precedenti e le previsioni teoriche. E 'stato inoltre accertato che le buste fase di catene flessibili scesa al di sotto ed entro le controparti rigide. Ad alte densità, lungo ( r = 16 e R = 32) e catene rigidi mostrato una tendenza a formare strutture ordinate densi che non sono stati osservati in catene completamente flessibili o corto. Confrontando i valori di Flory x 1 ed x 2 parametri, ottenuti da attacchi dei diagrammi di fase calcolate a diversi gradi di rigidezza catena, si è concluso che, quando la separazione di fase si verifica, imballaggio aste rigide porta ad un cambiamento minore entropia e meno processo endotermico. Questi risultati supportano l'idea che, in sistemi polimerici, un aumento della rigidità della catena dorsale è equivalente ad un aumento della lunghezza della catena.