Estudio de los movimientos moleculares en polibutadienos con distinta microestructura mediante simulaciones de dinámica molecular y técnicas de neutrones

Résumé

El marco general de este trabajo es la caracterización a nivel microscópico de la estructura y la dinámica de los Polibutadienos mediante el uso combinado de técnicas neutrónicas y simulaciones atomísticas de dinámica molecular. Los Polibutadienos presentan varias microestructuras monoméricas relativamente sencillas que los hacen candidatos ideales para el estudio de la influencia de la microestructura en el fenómeno de la transición vítrea. Las contribuciones de las distintas unidades conformacionales presentes en esta familia de polímeros a la estructura medida por dispersión de neutrones son exhaustivamente diferenciadas en esta memoria. Asimismo, temas de reciente actualidad como el "crossover" Gaussiano, la heterogeneidad dinámica y el Alpha-Beta merging se discuten en el marco de varios modelos fenomenológicos. En concreto, se propone un modelo que incluye movimientos localizados que se han podido explorar por primera vez con gran detalle a nivel atomístico gracias a la poderosa combinación de las simulaciones con la espectroscopía de neutrones. Por otro lado, se comprueba la validez de una teoría ampliamente discutida en esta área de conocimiento, conocida como "Mode Coupling Theory (MCT)", para incorporar dichos movimientos localizados en la descripción general de la dinámica de este tipo de sistemas. En esta memoria se apunta a la posibilidad de que el origen de los movimientos localizados aquí descritos pueda ser más complejo que el simple "efecto caja" que postula la MCT e incluya cambios conformacionales diferenciados, característicos de los diferentes entornos microestructurales.