付一政
,
林也平
,
高艳芳
,
梁晓艳
,
廖黎琼
,
杨潞霞
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
采用耗散粒子动力学(DPD)和有限元分析方法(FEM)对十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)改性蒙脱土(MMT)的尼龙6(PA6)/季铵盐(Quat)/MMT纳米复合材料进行了研究.通过将分子动力学(MD)模拟得到的非键相互作用能转化为介观DPD模拟中的各珠子间的相互作用参数,用DPD模拟方法研究了共混物的介现形貌.通过将DPD模拟得到的介现形貌转化为宏观模拟中有限元分析(FEM)的输入结构,采用FEM方法预测了共混物的力学性能.FEM分析结果表明,共混物为各向异性材料,在zz方向的拉伸模量(E)与文献值基本一致,且比垂直于zz方向(xx和yy方向)的低得多.
关键词:
耗散粒子动力学
,
有限元
,
季铵盐
,
蒙脱土
,
尼龙
,
纳米复合材料
梁晓艳
,
廖黎琼
,
付一政
,
张彦飞
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
采用分子动力学模拟方法研究了聚丙烯（PP）/尼龙11（PA11）共混物的相互作用参数,并将其转化为介观动力学MesoDyn模拟的输入参数。MesoDyn模拟研究了PP和PA11介观相分离行为,得到了共混物的介观形貌与动力学演变过程。结果表明,通过比较混合物的有序度参数的大小可以判断混合物的相容性,当PP/PA11为90/10时,混合物具有一定的相容性。通过模拟得到的等密度图可以观察混合物的介观形貌,其形貌与实验结果基本一致。
关键词:
聚丙烯
,
尼龙11
,
相容性
,
分子动力学模拟
,
介观动力学模拟
梅林玉
,
廖黎琼
,
付一政
,
张梦赟
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了O2、CO2小分子在不同质量比（90／10、70／30、50／50、30／70和10／90）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）／聚乳酸（PLA）共混物中的扩散行为，基于Einstein关系式计算了小分子在共混物中的扩散系数。讨论了不同探针半径对自由体积分数（FFV）的影响以及自由体积分数与扩散系数的关系。研究结果表明，探针半径越大，自由体积分数越小；扩散分子的动力学半径越小，在同一比例PET／PLA共混物中的扩散系数越大，与自由体积理论取得统一。当PET／PLA共混物质量比为70／30时共混物的阻隔性能最好。
关键词:
扩散系数
,
分子动力学模拟
,
自由体积
,
聚对苯二甲酸乙二醇酯
,
聚乳酸共混物
张梦赟
,
王荣华
,
林也平
,
李素敏
,
付一政
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
采用分子动力学(MD)方法研究了氟硅橡胶(FVMQ)交联前后体系结构的变化,并预测了交联FVMQ的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能.研究结果表明,交联反应使得体系的能量升高,体积收缩,密度增大,体系结构堆积更加紧密,分子间相互作用力增强.为了进一步说明体系结构的变化,对径向分布函数g(r)进行了分析,结果表明交联后分子间的g(r)变小而分子内的g(r)明显增大.采用温度-比容曲线预测交联FVMQ的Tg为210.10 K,接近于实验值204.81K.此外还预测了不同温度下交联FVMQ的弹性模量(E)、剪切模量(G)、体积模量(K)和泊松比(v),拟合弹性模量随温度的变化曲线得到了Tg为210.91K,与之前的预测值基本一致,说明MD方法可以作为预测交联FVMQ Tg的有利工具.
关键词:
分子动力学
,
氟硅橡胶
,
交联
,
径向分布函数
,
玻璃化转变温度
,
力学性能
付一政
,
安峰
,
曲静波
,
曲宁
,
王可信
,
李炳海
高分子材料科学与工程
研究了β晶型成核剂对PPH、PPR和PPH/PPR/PPB力学性能的影响,并用偏光显微镜、示差扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射法(WAXD)对它们的结晶形态和行为进行了研究.结果表明,添加β晶型成核剂后,PP晶型由a晶型向β晶型转变,材料韧性提高.β晶型成核剂可使PPH冲击强度提高一倍以上,使PPR提高40%,对PPH/PPR/PPB三元共混体系也可提高40%左右,并且成核剂的加入并未使原有聚合物的屈服强度、弯曲强度下降,同时伸长率也有明显提高.
关键词:
聚丙烯
,
β晶型成核剂
,
力学性能
,
增韧
,
共混物
廖黎琼
,
付一政
,
梁晓艳
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
采用分子动力学（MD）模拟方法在COMPASS力场下,研究了不同质量比（90/10、70/30、50/50、30/70和10/90）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚乳酸（PLA）共混物的相容性。研究结果表明,不同比例下共混物的Flory-Huggins相互作用参数（χ）均小于χcritical,可以预测PET与PLA两者具有良好的的相容性。对不同比例的PET/PLA共混物中C-C原子对分子间径向分布函数的分析进一步证明PET/PLA共混物是相容的。通过分析共混物中不同组分羰基上的O和羟基上的H原子对分子间径向分布函数发现,PET和PLA分子链间可以形成C=O…H-O氢键,有利于其共混物形成相容体系。
关键词:
聚对苯二甲酸乙二醇酯
,
聚乳酸
,
相互作用参数
,
径向分布函数
赵树森
,
付一政
,
梁晓艳
,
廖黎琼
,
姚巍
,
宁淑丽
,
赵贵哲
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
高分子粘接剂与小分子增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)的相分离会严重影响端羟基聚丁二烯(HTPB)固体推进剂的使用性能.文中应用分子动力学(MD)和介现动力学(MesoDyn)模拟方法研究了不同增塑剂含量和温度对HTPB/DOS共混物的相容性和介现形貌的影响.结果表明,在室温时当增塑剂DOS的含量为6%时,HIPB和DOS的相容性最好;随温度升高,HTPB/DOS共混物的相容性得到改善,当温度低于228K时,共混物会产生明显的相分离.
关键词:
端羟基聚丁二烯
,
癸二酸二辛酯
,
分子动力学
,
介观动力学
,
相互作用参数
刘伟帅
,
王建
,
苗瑞珍
,
康志鹏
,
荆兴斌
,
付一政
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.05.021
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.
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
付一政
,
廖黎琼
,
梁晓艳
,
杨潞霞
,
胡双启
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
通过分子动力学(MD)模拟方法对十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)改性蒙脱土(MMT)的尼龙6(PA6)/季铵盐/MMT纳米复合材料共混体系的微观分子结构进行了研究.结果表明,MD模拟平衡后季铵盐分子平铺在MMT上,几乎覆盖了MMT的整个表面,PA6塌缩在季铵盐分子上,没有直接与MMT表面相接触；季铵盐与MMT之间存在强烈的相互作用,季铵盐中的非极性长链烷基通过范德华力与高分子链发生作用,烷基链数越少作用越强；季铵盐中的极性基团(卤素取代基)通过静电力与MMT相作用,取代基电负性越大,作用越强；烷基链数越多,高分子链越容易插入MMT片层中；10 nm～25 nm为季铵盐和PA6相互作用的界面区.
关键词:
分子动力学
,
季铵盐
,
蒙脱土
,
尼龙6
,
纳米复合材料
张彦飞
,
兰艳花
,
付一政
,
赵贵哲
,
胡国胜
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.07.009
为了预测聚己内酰胺(PA6)与聚烯烃热塑性弹性体(POE)的相容性及其共混物的玻璃化转变温度(Tg)、力学性能和结合能,采用分子动力学(MD)和介观动力学(MesoDyn)模拟方法对PA6/POE共混物进行了研究.结果表明:通过温度-比容曲线可以得到PA6/POE共混体系的Tg分别对应于PA6与POE的Tg,PA6/POE为不相容体系；MesoDyn模拟了共混物的介观形貌与动力学演变过程,通过比较混合物的有序度参数的大小判断混合物为不相容体系.本模拟方法可以作为预测聚合物共混物性能的有利工具,也可以为高聚物配方设计提供理论指导.
关键词:
聚己内酰胺
,
聚烯烃热塑性弹性体
,
分子动力学
,
介观动力学
,
相容性
