Исследование сверхсшитых полимерных сеток методом мультимасштабного моделирования.

Компьютерный синтез сверхсшитого полистирола (ССПС) проведен в рамках двух приближений: комплексного мультимасштабного, включающего атомистические и мезоскопические расчеты с прямым и обратным преобразованием данных, а также в рамках полностью атомистических моделей с применением силового поля ReaxFF. Исследованы особенности строения такого рода сеток в зависимости от концентрации полимера, времени реакции, функциональности сшивок, методики «компьютерного синтеза». Показано, что, несмотря на существенные ограничения поля ReaxFF, оба метода эффективны в плане как качественного, так и количественного анализа особенности строения сверхсшитой матрицы. Разработана теоретическая модель ССПС, позволяющая количественное рассмотрение эффектов связности и микросегрегирования. В приближении равновесного сшивания звеньев рассчитаны структурный фактор и термодинамически равновесное минимальное значение объемной доли полимера, при растяжении за пределы которого ССПС теряет устойчивость относительно нарастания пористости, а также характерные масштабы пор. Впервые показано, что сверхсшивание (увеличение функциональности сшивающихся звеньев) существенно увеличивает значение этого предела. Предварительные результаты для структурного фактора замороженных сеток дают основания полагать, что значительная пористость ССПС связана с микрофазным расслоением различных структурных элементов последнего.