ИСТИНА

Гребнеобразные полимеры — класс высокомолекулярных соединений, представляющих собой длинные полимерные цепи, называемые остовом, с привитыми боковыми цепями. Отдельным подвидом таких макромолекул являются молекулярные щетки, у которых боковая цепь привита практически ко всем звеньям остова. В свою очередь, боковые цепи обычно отличаются по своему химическому составу от остова, а также могут различаться между собой или быть сополимерами. В то же время, при наличии химической несовместимости между боковыми цепями разного сорта, для расплавов рассматриваемых сополимеров характерно микрофазное расслоение. При этом наличие разветвленной топологии будет способствовать возникновению в таких системах морфологий, отличных от систем на основе линейных макромолекул. В настоящей работе методом мезоскопического моделирования были изучены расплавы молекулярных щеток с чередующимися боковыми гомополимерными цепями двух сортов. Было изучено влияние молекулярной архитектуры гребнеобразных макромолекул на тип образуемых периодических структур микрофазного расслоения. В компьютерном эксперименте набор идентичных гребнеобразных макромолекул с заданной молекулярной архитектурой приводился к состоянию термодинамического равновесия. Было показано, что в случае строгого чередования пришивки двух сортов боковых цепей гребнеобразные макромолекулы в расплаве при варьировании доли выбранного сорта мономерных звеньев пособны формировать классические структуры: цилиндры, гироид, ламели. В этом случае молекулярные щетки ведут себя схожим образом, что и макромолекулы с линейной архитектурой. Характерной особенностью гребнеобразных макромолекул по сравнению с линейными оказалась их способность к формированию морфологии М15 — структуры с трехмерной перколяцией, отличной по своему строению от гироида. Также было исследовано влияние доли пришивок сортов совместно с варьированием доли выбранного сорта мономерных звеньев. В расплавах таких макромолекул обнаружен большой диапазон изменения архитектурных параметров, в котором формируются морфологии со сферическим типом доменов. Обнаружены классические объемно-центрированные сферы, но преимущественно такие макромолекулы формируют сферы Франка-Каспера. Этот тип упаковки является редким для структур микрофазного расслоения, получаемых самосборкой сополимеров в расплаве, но встречается и впервые был обнаружен в сплавах металлов.