基于机器学习力场的高压自由基聚合过程中聚乙烯的第一性原理原子级结构与动力学

摘要

聚乙烯是最常用的合成聚合物之一，但其原子级微观结构的实验精确指认主要局限于高结晶体系。作者将深度势（DP）机器学习力场与经van der Waals（vdW）修正的杂化密度泛函理论（DFT）结合，并借助SeA高通量框架，在乙烯溶剂中模拟了高压（超临界）自由基聚合条件下PE齐聚物和聚合物的结构与动力学。结果显示，含自由基齐聚物的局域溶剂化环境在链长大于n~6时收敛，表明该MLFF可外推至更长聚合物；分子量标度行为呈现经典良溶剂特征，且模型在全原子分辨率下对多种热力学状态点和链长保持稳定保真度。