Стимулируемые-отзывчивые полимеры имеют широкие перспективы применения из-за их способности к обратимому физическому или химическому отклику на изменения во внешней среде (такие как температура или состав раствора). Этот отклик может проявляться в изменении конформации цепи, растворимости и так далее. Полимеры часто проявляют сложное поведение конформации цепи и агрегации в смешанном растворе, одним знаменитым примером является явление смешивания растворимости (co-nonsolvency), которое представляет собой явление снижения растворимости полимера в растворе, состоящем из смеси двух хороших растворителей. Однако до сих пор существует значительное разногласие относительно физического механизма явления смешивания растворимости. В настоящем исследовании применяется грубая масштабная молекулярная динамика для изучения поведения конформации цепи и агрегации одноцепочечных и многозвенных полимеров в смешанном растворе. Результаты показывают, что в многозвенных системах конформация цепи полимера значительно отличается от соответствующей ему конформации цепи в одноцепочечной системе, с увеличением содержания общего растворителя, цепь проявляет переход от дисперсии к агрегации и затем снова к дисперсии, что означает проявление эффекта снижения растворимости. В то же время общий растворитель проявляет жидкость-жидкость разделение, высокомолекулярные и растворитель вместе образуют агрегаты, составляют очаг обильной фазы растворителя, а полная плотность частиц внутри агрегата превышает среднюю плотность частиц в системе. Кроме того, сила взаимодействия между полимером и общим растворителем значительно влияет на радиальное распределение плотности полимера; с увеличением этой силы радиальная плотность частиц внутри агрегата постепенно увеличивается. Данное исследование раскрывает механизм изменения микроструктуры полимера в смешанном растворе и предоставляет теоретическую основу для понимания поведения полимера в смешанном растворе и регулирования макроскопических свойств раствора полимера.

молекулярная динамика; смешанный раствор; co-nonsolvency; конформация цепи; агрегационное поведение