不同固化剂下环氧树脂热力学性质的分子动力学研究

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热固性聚合物是纤维增强复合材料首选的材料,因其具有高强度、高刚度、高热阻、质量轻而被广泛应用到电子封装和航空航天结构部件中[1]。近年来在分子水平研究材料性质得到了很大发展,分子动力学模拟(MD)使得材料热力学性质的计算模拟得以实现[2],很多学者对环氧树脂的热力学性质做了大量研究。Li等人研究了由EPON862/DETDA组成的热固性聚合物的热力学性质和在循环加载下的热力学响应。除此之外,热固性聚合物还可以用作功能材料,即共价自适应网络。H.Yang等人应用分子动力学研究了形状记忆聚合物的破坏机制和形状记忆效应。本文利用分子动力学方法,构建了由EPON862/1-3P、EPON862/DDM、EPON862/PFE组成的环氧树脂交联体系,在PCFF力场下进行分子动力学模拟。研究了交联剂对热固性环氧树脂的热力学性质例如密度、玻璃态转变温度、弹性常数、强度等的影响,模拟结果表明随着转化度的增加,热固性聚合物的玻璃态转变温度、杨氏模量、屈服强度等会有不同程度地增加,同时分析了不同固化剂下交联体系间热力学性质的差异。
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