Random homopolymerization of an AB2 monomer as studied by Monte Carlo methods

• Autorzy: Lechowicz, J. , Polanowski, P. , Galina, H.

Warianty tytułu

PL

Badanie metodami symulacji Monte-Carlo procesu statystycznej homopolimeryzacji monomeru typu AB2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Monte Carlo simulations were carried out to model the molecular size distribution in a hyperbranched polymerization involving a monomer of AB2 type, where A and B were functional groups reacting with each other only. Three approaches were tested: the off-attice percolation, classical percolations on square or cubic lattices with adjustable reaction range, and the dynamic lattice liquid (DLL) simulation. The latter was used also to investigate dependence of the average radii of gyration of hyperbranched macromolecules on the conversion.

PL

Przeprowadzono symulacje Monte Carlo w modelowaniu rozkładu wymiarów (makro)cząsteczek podczas homopolimeryzacji monomeru typu AB2, gdzie A i B stanowią grupy funkcyjne, które mogą reagować wyłącznie naprzemiennie. Wykorzystano trzy typy przybliżeń: modele bezkratowe, modele perkolacyjne na kracie dwu- i trójwymiarowej z regulowanym zakresem przereagowania oraz modele DLL (Dynamic Lattice Liquid=dynamiczna ciecz sieciowa, por. rys. 1 i tabela 1). Na rysunku 2 przedstawiono zmiany liczbowo średnich stopni polimeryzacji (Pn), wraz z rosnącym stopniem przereagowania układu. Metoda DLL pozwoliła na określenie średniego promienia bezwładności (Rg) hiperrozgałęzionych cząsteczek w układzie reakcyjnym. Rysunek 3 ilustruje podwójnie logarytmiczną zależność tego promienia żyracji od Pn. Stwierdzono, że wymiar fraktalny df=2,55 jest zbliżony do wartości uzyskanych w typowych układach perkolacyjnych (df=2,53).

Słowa kluczowe

PL

monomer AB2; homopolimeryzacja hiperrozgałęziona; symulacje Monte Carlo

EN

AB2 monomers; hyperbranched homopolymerization; Monte Carlo simulation

• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 55, nr 6
• Strony: 435-439
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz., wykr.

Twórcy

autor

Lechowicz, J.

autor

Polanowski, P.

autor

Galina, H.

• Rzeszow University of Technology, Department of Industrial & Materials Chemistry, Wincentego Pola 2, 35-959 Rzeszów, Poland,

Bibliografia

• 1. Flory P. J.: J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718.
• 2. Hawker C. J., Fréchet J. M. J.: Macromolecules 1990, 23, 4726.
• 3. Hawker C. J., Lee R., Fréchet J. M. J.: J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4583.
• 4. Gao C, Yan D.: Prog. Polym. Sd. 2004, 29,183.
• 5. Jikei M., Kakimoto M.: Prog. Polym. Sci. 2001, 26, 1233.
• 6. Kim Y. H.: /. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 1998, 36, 1685.
• 7. Voit B.: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2005, 43, 2679.
• 8. Lee Y. U., Jang S. S., Jo W. H.: Macromol Theory Simul. 2000, 9, 188.
• 9. Galina H., Lechowicz J. B., Kaczmarski K.: Macromol. Theory Simul. 2001, 10, 174.
• 10. Jo W. H., Lee Y. U.: Macromol. Theory Simul. 2001, 10, 225.
• 11. Cheng K. C, Don T. M., Guo W., Chuang T. H.: Polymer 2002, 43, 6315.
• 12. Galina H., Lechowicz J. B.: e-Polymers 2002, 012, 1.
• 13. Galina H., Lechowicz J. B., Walczak M.: Macromolecules 2002, 35, 3253.
• 14. Zhou Z., Yan D.: Polymer 2006, 47, 1473.
• 15. Fradet A., Tessier M.: Macromolecules 2007, 40, 7378.
• 16. Richards E. L., Buzza D. M. A., Davies G. R.: Macromolecules 2007, 40, 2210.
• 17. Hölter D., Frey H.: Acta Polym. 1997, 48, 746.
• 18. Yan D., Zhou Z.: Macromolecules 1999, 32, 819.
• 19. He X., Liang H., Pan C.: Macromol. Theory Simul. 2001, 10, 196.
• 20. Zhou Z., Yan D.: Polymer 2000, 41, 4549.
• 21. Emrick T., Chang H. T., Frechet J. M. J.: Macromolecules 1999, 32, 6380.
• 22. Hao J., Jikei M., Kakimoto M.: Macromolecules 2003, 36, 3519.
• 23. Dušek K., Duškova- Smrčková M., Voit B.: Polymer 2005, 46, 4265.
• 24. Frey H., Hölter D.: Acta Polym. 1999, 50, 67.
• 25. Li J., Bo Z.: Macromolecules 2004, 37, 2013.
• 26. Jikei M., Fujii K., Kakimoto M.: J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 2001, 39, 3304.
• 27. Galina H., Lechowicz J. B., Walczak M.: Macromolecules 2002, 35, 3261.
• 28. Hanselmann R., Hölter D., Frey H.: Macromolecules 1998, 31, 3790.
• 29. Bharathi P., Moore J. S.: Macromolecules 2000, 33, 3212.
• 30. Möck A., Burgath A., Hanselmann R., Frey H.: Macromolecules 2001, 34, 7692.
• 31. Cheng K. C.: Polymer 2003, 44, 1259.
• 32. Galina H., Lechowicz J. B., Walczak M.: J. Macromol. Sci. B: Polym. Phys. 2005, 44, 925.
• 33. Galina H., Lechowicz J. B., Potoczek M.: Macromol. Symp. 2003, 200, 169.
• 34. Gong C., Miravet J., Fréchet J. M. J.: J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 1999, 37, 3193.
• 35. Dušek K., Šomvársky J., Smrčkova M., Simonsick W. J., Wilczek L.: Polym. Bull. (Berlin) 1999, 42, 489.
• 36. Stauffer D., Coniglio A., Adam M.: Adv. Polym. Sci. 1982, 44, 103.
• 37. Ray T. S., Klein W.: J. Stat. Phys. 1988, 53, 773.
• 38. Leung Y. K., Eichinger B. E.: J. Chem. Phys. 1984, 80, 3877.
• 39. Pakuła T., Teichmann J.: Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1997, 455, 211.
• 40. Pakuła T.: J. Mol. Liquids 2000, 86, 109.
• 41. Polanowski P., Pakuła T.: J. Chem. Phys. 2002, 117, 4022.
• 42. Jan N., Stauffer D.: Int. J. Mod. Phys. C 1998, 9, 341.
• 43. Konkolewicz D., Gilbert R. G., Gray-Weale A.: Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 238301.