TGDDM/DDS交联环氧树脂的分子动力学模拟

高分子材料科学与工程, 2016, 32(5): 109-114. doi: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.05.021

TGDDM/DDS交联环氧树脂的分子动力学模拟

刘伟帅 ^1, , 王建 ^2, , 苗瑞珍 ^3, , 康志鹏 ^4, , 荆兴斌 ^5, , 付一政 ^6, , 刘亚青 ^7,

1.中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051

2.中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051

3.中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051

4.中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051

5.中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051

6.中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051

7.中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心;中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051

基金项目: 山西省青年科学基金(2014021019-7) 山西省高等学校科技创新项目山西省高校“131”领军人才工程项目高等学校博士学科点专项科研基金(20131420120004)

关键词：分子动力学 , 交联 , 径向分布函数 , 玻璃化转变温度 , 力学性能

Molecular Dynamics Simulations of the Cross-linked Epoxy Resin TGDDM/DDS

Keywords： molecular dynamics , crosslinking , radial distribution functions , glass transition temperature , mechanical properties

采用分子动力学(MD)模拟方法研究了环氧树脂4,4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚(TGDDM)与固化剂4,4’-二氨基二苯砜(DDS)交联过程中结构与能量的变化情况,预测了交联环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)、体积热膨胀系数和力学性能.研究结果表明,交联反应使得TGDDM/DDS体系密度增大,结构堆积更加紧密,范德华力和静电作用力增大,总能量减小,反应过程放热,通过温度-比体积曲线得到了交联体系的Tg约为527.9K,与实验值538.9K较为吻合,交联显著增强了材料的力学性能,而高温环境会引起树脂力学性能的下降,通过径向分布函数g(r)揭示了温度对交联环氧树脂结构的影响规律.

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