PA6/POE共混物的分子动力学与介观动力学模拟

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;Meso-Dyn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。     

HTPB/增塑剂共混物的介观动力学模拟

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...     

PP/PA11共混物相容性的介观动力学模拟

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...     

杜仲胶/天然橡胶共混物的分子动力学模拟和耗散粒子动力学模拟

应用分子动力学(MD)和耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对杜仲胶(TPI)、天然橡胶(NR)的相容性进行了研究。采用MD模拟方法,在COMPASS力场下,对纯物质在不同聚合度下的溶度参数、一系列共混比的TPI/NR共混物内聚能密度、Flory-Huggins作用参数进行了模拟计算,确定了纯物质单链的聚合度,经判断各比例共混物的相容性均较好;采用DPD模拟方法对TPI/NR共混体系的相结构进行了研究,从等密度图可以进一步判断共混体系的相容性;分析比较两种纯物质的径向分布函数,揭示了其相互作用的本质;经过分析比较静态力学性能,发现共混比为1/3的TPI/NR共混物性能最佳,其结论与实验结果一致。     

含能增塑剂Bu-NENA与黏结剂共混体系的介观动力学模拟

采用介观动力学（MesoDyn）模拟方法对比研究了含能增塑剂丁基硝氧乙基硝胺(Bu-NENA)与端羟基聚醚（HTPE）、聚叠氮缩水甘油醚（GAP）共混体系的相结构及其相演变过程和影响因素,用共混实验对Bu-NENA与HTPE、GAP的相容性进行了观察。模拟结果表明:Bu-NENA与HTPE、GAP均具有较好的混溶性,且Bu-NENA与HTPE的混溶性优于Bu-NENA与GAP,与混溶性实验的结果一致。25 ℃条件下,HTPE/Bu-NENA混合体系中Bu-NENA质量分数在50%以下时,HTPE和Bu-NENA混溶性较好;GAP/Bu-NENA混合体系中Bu-NENA质量分数在50%时,GAP和Bu-NENA的混溶性较其他比例时差。但在GAP/Bu-NENA 混合体系中,GAP和Bu-NENA的有序度参数P均较小,接近于0, GAP/Bu-NENA 混合体系混溶性良好;Bu-NENA 的质量分数对GAP/Bu-NENA 混合体系混溶性影响不大。     

聚醋酸乙烯酯与黑索今体系的分子动力学模拟

聚醋酸乙烯酯(PVAc)与黑索今(RDX)的界面相互作用会直接影响RDX的表面包覆效果,因此,在原子、分子层次研究其作用方式,可以发现相互作用机制。利用分子动力学模拟方法,以径向分布函数描述组分间相互作用的方式;研究不同温度下PVAc与RDX晶面的相互作用,并计算PVAc在RDX晶体表面的扩散速率。结果表明,在298~353 K温度下,PVAc与RDX的结合能随温度升高略有降低;通过对有效各向同性模量和柯西压的分析得到,加入PVAc能够有效改善RDX的力学性能。此外,在343 K的温度下,PVAc在RDX表面的扩散速率最大,体系的力学性能最为优异。     

热空气老化对LDPE/POE共混物结晶行为和力学性能的影响

在70℃条件下,对低密度聚乙烯(LDPE)/聚烯烃弹性体(POE)共混物进行八周热空气老化试验,通过差示扫描量热法(DSC)和宽角X射线衍射(WAXD)表征了共混物结晶行为的变化,研究了热空气老化对共混物力学性能的影响。w(POE)为30%的共混物具有优异的耐热氧老化性能,在老化前期,其断裂伸长率有所增加,在老化后期才略有下降,而拉伸强度则基本不变。热空气老化对共混物结晶行为产生明显的影响,且结晶行为的变化主要在老化前期完成。经过热空气老化,部分在制备过程中形成的不完善晶体重新结晶,晶粒尺寸逐渐变大,提高了LDPE结晶的完善性。     

超声辐照作用下PP/POE共混体系结构与性能的研究

研究了超声辐照对PP/POE共混体系的挤出加工流变行为、力学性能及结晶行为的影响。结果表明:在超声辐照作用下PP/POE共混体系的熔体表观黏度随超声功率的增加而减小,超声辐照能降低口模压力,提高挤出物产量。适宜功率的超声辐照有助于POE粒子的破碎和在PP基体中的均匀分散,改善二者相容性,提高了共混体系的冲击性能。     

POE共混增韧二次发泡聚丙烯的力学性能

用单螺杆挤出机制备了不同质量分数的聚烯烃弹性体(POE)共混增韧聚丙烯(PP)预发泡粒料,并用型内二次发泡工艺制备了发泡聚丙烯(FPP)。研究了POE的用量、粒径及分布对FPP的发泡效果和力学性能的影响。结果表明,POE的加入改善了FPP的发泡效果,获得泡径细小均匀的闭孔泡沫结构;POE在基体中呈粒状均匀分布且与PP基体的界面结合良好,显著提高了FPP的冲击韧性,弯曲强度和压缩强度则随POE含量的增加而降低。在研究的范围内,增韧改性FPP的弯曲强度要高于未改性FPP。     

原位交联改性PP/POE共混物的等温结晶行为

采用热塑性聚烯烃弹性体(POE)作为增韧材料,以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂制备了PP/POE共混物。利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PLM)研究了PP/POE共混物等温结晶行为,并用Avrami方程分析了PP/POE共混物结晶动力学。结果表明,POE的加入能起到异相成核的作用,加快了PP的结晶成核速率。Avrami指数在1.93～3.09,DCP的引入对聚丙烯(PP)的成核与生长机理影响不大,但其原位交联作用阻碍了PP分子链的运动,使得PP结晶速率降低,结晶时间延长。     

尼龙11/POE共混物的形态与力学性能

采用动态力学分析(DMTA)和扫描电镜(SEM)等方法研究了相容剂乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐聚合物(POE-g-MAH)对尼龙11(PA11)共混体系力学性能及共混物形态的影响。结果表明,混合弹性体中m(POE-g-MAH)/m(POE)=2∶1时,PA11共混物的缺口冲击强度达到81.2 kJ/m2;共混物缺口冲击强度对MAH接枝率敏感;加入混合弹性体,共混体系分子间的作用力增大,损耗峰向高温方向移动,Tg升高;PA11与POE各个共混体系的β松弛峰高显著低于纯PA11的,加入POE和POE-g-MAH可有效降低PA11的吸水性;POE-g-MAH可显著改善PA11/POE共混材料的相容性,使分散相尺寸减小,分布均匀,且材料缺口冲击强度显著增大。     

尼龙6/聚乳酸共混物的结构及性能

采用熔融共混法制备了尼龙6/聚乳酸(PA6/PLA)共混物,探索性研究了聚乳酸(PLA)部分替代尼龙6(PA6)的可行性。通过力学性能测试、扫描电镜(SEM)形态观察和热稳定性分析,研究了共混物的性能。研究结果表明,当PLA的含量不超过30%时,PA6/PLA共混物的拉伸强度在纯PA6拉伸强度的96%以上,拉伸模量是纯PA6的1.16～1.6倍;维卡软化点在173℃以上,热稳定性良好;形态观察发现共混物中PA6和PLA两相界面结合紧密,具有良好的相容性。而当PLA的含量超过40%时,PA6/PLA共混物的拉伸强度和热稳定性明显降低。     

尼龙6/MBS反应共混物的形态结构与性能

用双螺杆挤出机制备了(甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(MBS树脂)与尼龙6(PA6)的共混物。使用扫描电镜(SEM)、熔体流动速率(MFR)和力学性能测试等分析方法,研究了马来酸酐(MAH)熔融接枝MBS(MBS-g-MAH)对PA6/MBS共混物的形态结构和力学性能等的影响。结果表明,MBS-g-MAH中的酸酐基团与PA6末端的氨基发生化学反应,原位形成的MBS-PA6共聚物,能有效地改善PA6与MBS的相容性,可以使MBS均匀地分散在PA6基体中,相区尺寸明显减小。PA6/MBS-g-MAH(70/30)体系冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别比PA6/MBS(70/30)提高了319%、54%、35%,从而得到综合性能优良的共混合金。     

生物基PA56/PA11的力学、结晶和流变性能研究

采用生物基PA56有望替代传统石油基尼龙,实现尼龙材料的减碳降碳,然而PA56韧性不足的问题限制其广泛应用。采用生物基PA11通过熔融共混增韧PA56,系统研究了PA56/PA11的相容性、结晶行为、热性能和力学性能。结果发现：共混物只有一个Tg,说明PA56和PA11在共混物中具有较好的相容性;PA11的加入使PA56的结晶度和结晶温度有所降低,但对其的熔融温度影响不大;PA11的加入能够有效提升混合材料的韧性,在PA11质量分数为40%时,共混物的断后伸长率由PA56的5.27%提高到了44.26%,提高了739.8%;PA11质量分数为20%时,冲击强度由PA56的4.519 MPa提高到5.569 MPa,提高了23.2%。PA11的加入可有效提高PA56的韧性,提升生物基尼龙材料的综合性能,拓宽其应用领域。     

PA6/PTT共混物的吸水性和力学性能

由螺杆挤出机制备了尼龙6(PA6)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的共混物PA6/PTT。通过浸水实验,结合扫描电镜观察和热分析,研究了不同组分PA6/PTT共混物的吸水性能,并进行了相关力学性能测试。结果表明,PA6/PTT共混物吸水率随PTT含量增加而减小,即PTT的加入有效抑制了PA6的吸水率;在相同吸水条件下,PA6/PTT共混物的一般力学性能明显优于PA6,当PTT含量为20%时,共混物吸水后的拉伸、弯曲强度分别较PA6提高了20.98%和71.73%。     

PP/POE共混物的毛细管和转矩流变行为

利用高压双管毛细管流变仪和Haake转矩流变仪研究了聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)体系的流变行为,探讨了转速、剪切速率、温度及共混物的组成对熔体流变行为的影响。结果表明,两种方法所测得的熔体流变学结果基本一致,共混物熔体表现为假塑性流变行为。随着POE含量的增加,PP/POE共混物熔体的表观黏度和非牛顿指数表现为负偏差行为,粘流活化能则表现出正负偏差行为,说明PP与POE之间存在一定的相容性。