Glass Transition and Structure of Organic Polymers from All-Atom Molecular Simulations

玻璃化转变 聚合物 分子动力学 分散性 化学物理 Atom(片上系统) 热力学 统计物理学 航程(航空) 热的 材料科学 化学 计算化学 物理 高分子化学 计算机科学 有机化学 复合材料 嵌入式系统
作者
Martin Klajmon,Vladislav Aulich,Jan Ludík,Ctirad Červinka
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:62 (49): 21437-21448 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.3c03038
摘要

Molecular dynamics simulations of polymer samples with all-atom resolution provide important insight into the relationship between the atom-level structure and macroscopic properties of polymers. The computational setup of molecular simulations in such a case deserves to be validated, paying attention not to overlook various aspects or inferior settings or postprocessing analyses that have the potential to distort the simulation outcome or at least to make the simulated ensemble too incompatible with its experimental counterparts, such as their polydispersity, initial conformation, or thermal history of the samples. The accuracy of the simulation results obtained from existing all-atom nonpolarizable force fields for three selected polymers is independently benchmarked with respect to the polymer densities and glass transition temperatures. Errors of structural or thermodynamic properties arising due to insufficient sample equilibration or inadequate simulation setup are quantified. Special attention is paid to the selection of reference literature data for polymer systems that are well characterized and as similar as possible to the computationally treated samples. Very different performances of predictions of the glass transition temperatures occur among the individual target polymers, with both their sampling uncertainty and errors from reference experimental data ranging from acceptable below 10 K to highly unsatisfactory 100 K in individual cases. The accuracy of the predicted glass transition temperature is found to be higher for polymers exhibiting faster internal dynamics and distinct trend shifts between the glass and the liquid. On the contrary, when the glass transition occurs gradually over a wider temperature range, it becomes very difficult to capture the adequate transition temperature within molecular simulations, regardless of the evaluation protocol used. Bulk density proves to be the most reliable observable for subsequent trend shift analyses, which typically yield similar results regardless of performing equilibrium or nonequilibrium simulations and adopting the bilinear or hyperbolic regression analyses.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
milalala完成签到 ,获得积分10
2秒前
FUNG完成签到 ,获得积分10
3秒前
ning_qing完成签到 ,获得积分10
5秒前
管夜白完成签到 ,获得积分0
6秒前
tejing1158完成签到,获得积分10
11秒前
Brave完成签到,获得积分10
12秒前
光亮西牛完成签到 ,获得积分10
19秒前
L拉丁是我干死的完成签到,获得积分10
25秒前
CY完成签到,获得积分10
31秒前
阔达月亮完成签到,获得积分10
34秒前
我不是哪吒完成签到 ,获得积分10
40秒前
沐南完成签到 ,获得积分10
51秒前
Yulanda完成签到 ,获得积分10
52秒前
溪泉完成签到,获得积分10
1分钟前
orixero应助flyingpig采纳,获得10
1分钟前
yushiolo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
isedu完成签到,获得积分0
1分钟前
luoman5656完成签到,获得积分10
1分钟前
小蚂蚁发布了新的文献求助10
1分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
tiankong完成签到,获得积分10
1分钟前
Flynut完成签到,获得积分10
1分钟前
蛋卷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wushuimei完成签到 ,获得积分0
1分钟前
现代完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lll完成签到 ,获得积分20
1分钟前
妇产科医生完成签到 ,获得积分0
1分钟前
阿连完成签到,获得积分10
1分钟前
haiyingaimer完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jason完成签到 ,获得积分10
2分钟前
王吉萍完成签到 ,获得积分10
2分钟前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
2分钟前
潇洒的蝴蝶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
physicalpicture完成签到,获得积分10
2分钟前
如意元容完成签到,获得积分10
2分钟前
单小芫完成签到 ,获得积分10
2分钟前
LuciusHe完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6229870
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8054546
关于积分的说明 16795537
捐赠科研通 5311667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2829194
邀请新用户注册赠送积分活动 1807000
关于科研通互助平台的介绍 1665378