Skip to main content
SUPERVISOR
Kayghobad Shams,Ali akbar Dadkhah
کیقباد شمس اسحاقی (استاد راهنما) علی اکبر دادخواه (استاد راهنما)
 
STUDENT
Razieh Mohammady
راضیه محمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Brownian dynamics simulations of branched polymers in dilute solutions in extensional flow
We have examined the newly introduced Underhill-Doyle spring to investigate the problem of the motion of star polymers and the first four generations of dendrimers in a viscous liquid (solvent) under the influence of extensional flow. The famous Rouse (bead-spring) model is considered for all branches and Brownian dynamics simulation technique is implemented for simulations. Results on star polymers in transient extensional flow reveal that the initial transient stress response at small strains is governed by both number of arms and the size of the shortest arm. Furthermore, the steady state behavior of star polymers in extensional flow is limited by the maximum effective contour length of the molecules and the effect of excluded volume interactions on the dynamics of star polymers appears unimportant. Under extensional flow, branched polymers present the typical coil-stretch transition when the extensional rate exceeds a critical value, analogous to the behavior presented by linear chains. We have determined the power law that relates the critical extensional rate to characteristic molecular weight of star polymers and dendrimers. They differ in that critical strain rate of star polymers scales with the arm molecular weight, whereas for dendrimers it scales with the total molecular weight. The critical Wissenberg number adopts a similar value for both topologies around 0.5, and this value seems to be independent of the topology. Also, we present an analysis of the distribution of coil-stretch transition under extensional flow for different polymers and show for extensional rates much larger than the critical values, all the results overlape and become independent of topology.
ما فنر جدید آندرهیل- دویل را برای بررسی حرکت پلیمرهای ستاره ای و چهار درجه تولید اول دندریمرها در حلال ویسکوز تحت اثر جریان کششی بکار برده ایم. برای تمام شاخه ها از مدل مشهور راوس ( مهره- فنر ) در شبیه سازی دینامیک براونی استفاده شده است. نتایج مربوط به بررسی پلیمرهای ستاره ای در ناحیه گذرا نشان داد که پاسخ تنش گذرا در قسمت ابتدایی، در کششهای کوچک، با توجه به تعداد بازوها و سایز کوتاه ترین بازو رشد می یابد. در حالیکه رفتار پایای این پلیمرها در جریان کششی با ماکزیمم طول کانتور مؤثر مولکول محدود می شود و در نظر گرفتن اثر برهمکنشهای حجم مستثنی نیز روی دینامیک پلیمرهای ستاره ای اهمیت چندانی ندارد. تحت جریان کششی وقتی نرخ کشش از مقدار بحرانی بیشتر شود، در پلیمرهای شاخه دار همانند پلیمرهای خطی پدیده گذار از حلقه به رشته صورت می پذیرد. ما رابطه توانی بدست آورده ایم که نرخ کشش بحرانی را به مشخصه ای از وزن مولکولی در پلیمرهای ستاره ای و دندریمرها ارتباط می دهد. با این تفاوت که نرخ کشش بحرانی در پلیمرهای ستاره ای با وزن مولکولی بازو و در دندریمرها با وزن مولکولی کل دندریمر مرتبط می شود. عدد وایزنبرگ بحرانی نیز برای هر دو ساختار یکسان و حدود 0.5 است و به نظر می رسد که این مقدار مستقل از نوع ساختار باشد. همچنین برای پلیمرهای مختلف تحلیلهایی روی توزیع گذار از حلقه به رشته تحت جریان کششی انجام داده و نشان دادیم که در نرخهای کشش خیلی بالاتر از مقدار بحرانی تمام نتایج منطبق و مستقل از نوع ساختار خواهند شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی