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。     

POE/PA共混物性能的分子动力学与介观动力学模拟

为了预测聚烯烃弹性体(POE)与不同聚酰胺(PA6、PA11和PA1010)的相容性及共混物的力学性能和介观形貌,采用分子动力学(MD)和介观动力学(MesoDyn)模拟方法对不同种类的POE/PA共混物进行了研究。结果表明,3种共混体系中PA11/POE共混物的拉伸模量、体积模量及剪切模量都较小,韧性比较好,力学性能和结合能最好;MesoDyn模拟结果表明,PA11与POE相容性最好。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参考。     

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...     

HTPB／TDI的反应动力学研究

用傅立叶变换红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）对端羟基聚丁二烯（ＴＨＰＢ）／甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）不同配比体系的反应速率进行了测定，并比较了不同ＴＨＰＢ／ＴＤＩ配比的反应体系。结果表明，不同配比体系的活化能很不相同。当ＴＨＰＢ／ＴＤＩ的摩尔比为２：１时，反庆体系具有两个表观活化能。并提出了反应机理。     

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。     

HTPB/液化改性MDI聚合反应的动力学

用红外分光光度计研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)与液化改性4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(LMDI)的反应动力学,计算了相应体系的反应活化能。通过红外光谱研究了60℃时HTPB与LMDI本体聚合反应形成聚氯酯的浓度-时间依赖行为,研究发现,随时间的增加,反应物的浓度呈指数下降,而浓度的倒数-时间则呈直线的关系。结果表明,NCO与OH的反应遵循二级反应动力学,反应活化能Ea=54．3kJ／mol。     

HTPB/共聚醚型聚氨酯密封胶的研制

将端羟基聚丁二烯(HTPB)与四氢呋喃和环氧丙烷的共聚醚以不同的比例混合作为软段通过预聚体法合成了一系列的聚氨酯弹性体,详细考查了HTPB/共聚醚的比例和不同扩链剂对所合成材料的物理机械性能、耐水性能、电性能和热性能的影响.结果表明当HTPB/共聚醚为30/70,由MOCA为扩链剂时,所合成材料的各项性能最佳.     

PET/PLA共混物相容性的分子动力学模拟

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。     

HTPB/PTMEG/DADMT聚氨酯弹性体的动态性能

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为原料,二甲硫基甲苯二胺(DADMT)为扩链剂,制得聚氨酯弹性体(PUE)。采用力学性能测试、差示扫描量热(DSC)、动态力学分析(DMA)及热重分析(TG)研究了HTPB/PTMEG比值、HTPB相对分子质量对PUE性能的影响。结果表明,HTPB(羟值0.836mmol/g)/PTMEG质量比为1∶4时,PUE力学性能最佳,拉伸强度30.3MPa,撕裂强度99.8kN/m;PU0(0.8)的tanδ峰位于-56.2℃,0℃以后,tanδ值低于0.08,说明丁羟型PUE比PTMEG型具有更好的动态性能,且HTPB分子量高,动态性能好;丁羟型PUE具有更高的热稳定性。     

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。     

聚合物共混相容性分子动力学模拟进展

本文简要介绍了分子模拟方法和分子动力学方法.着重从分子动力学模拟角度介绍如何模拟聚合物共混相容性的方法,引入了溶解度参数和Huggins-Flory相互作用参数的概念以及分子动力学模拟的具体方法.文章综述了分子动力学模拟在研究聚合物共混相容性的国内外的现状及应用;并对分子动力学模拟的发展趋势作了展望.     

分子动力学模拟聚电解质在聚苯乙烯微球表面的吸附

使用Materials Studio软件分别模拟阳离子聚电解质PDADMAC在PS微球表面和磺化PS微球表面的吸附。比较两个体系吸附平衡后的构型,发现PDADMAC可以更加舒展、均匀地吸附在磺化PS微球表面。并分别计算了PS-PDADMAC、磺化PS-PDADMAC体系的相互作用能,EPS-PDADMAC和EPS-SO3-PDADMAC的值分别在160kJ/mol和-90kJ/mol左右波动。模拟结果表明,PDADMAC在磺化PS微球表面吸附是一个自发过程,并且二者可以形成稳定的体系。     

高速重载码垛机器人动力学仿真

目的 为了实现大重量、大体积木门等板状物品的快速搬运与包装作业,设计一种适用于高速重载条件下的六自由度码垛机器人.方法 针对该机器人,对其关键部件进行选型,通过D-H参数法建立机器人的运动学模型,并进行正逆运动学分析;求取机器人的工作空间,得到机器人所能达到的极限位置,为机器人的布置方案提供参考;运用ADAMS软件建立码垛机器人的动力学模型,对其在将木门进行搬运包装时危险工况进行仿真分析.结果 得到码垛机器人处于最大臂展的危险工况下,大臂所受力及力矩最大,所受力及力矩最大值分别为12.9 kN,13.5 MN/mm.为进一步探究大臂的力学特性将大臂进行柔性化处理,得到大臂的力和力矩波动变化,以及最大动应力点,大臂所受力和力矩波动的最大值分别在z方向及y方向处,最大值分别为621 N,895 kN/mm.结论 机器人各关节所受力和力矩变化无明显突变,所受刚性冲击较少;证明了在高速重载条件下大臂设计的合理性,为机器人结构的进一步优化及轻量化设计奠定了重要基础.     

PEDOT苯/醌式主链结构变化的分子动力学模拟

为进一步证实聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)苯/醌式主链结构变化对PEDOT分子间作用力变化的影响,用分子力学与分子动力学方法,进行了PEDOT苯/醌式主链结构变化的分子动力学模拟,计算了苯/醌式二种主链结构的PEDOT单分子主链几何构象与多分子体系内聚能密度(CED)数值变化,研究了PEDOT主链结构变化与其分子间作用力...     

分子动力学模拟噻吩/正庚烷在PEG膜中溶解-扩散行为

采用分子动力学方法模拟汽油组分在聚乙二醇(PEG)膜中的溶解-扩散行为。吸附动力学模拟结果表明,动力学平衡之后,噻吩与聚合物表面距离明显缩短。PEG对噻吩与正庚烷的吸附能分别为-52.17 kJ/mol和-38.00 kJ/mol。PEG对噻吩的吸附能小于正庚烷,因而PEG对噻吩具有吸附选择性。扩散动力学模拟结果表明,在不同温度下,噻吩的扩散系数均高于正庚烷,PEG对噻吩具有扩散选择性,与实验结果相符。     

Al纳米晶在Fe表面熔化行为的分子动力学模拟

本文应用分子动力学(MD)方法,采用嵌入势模型,在Al纳米晶熔点以上、Fe熔点以下的温度范围内,对Al原子在Fe(001)、(110)和(111)面上的扩散现象进行了系统研究。结果发现,在模拟时间内Al原子的扩散主要发生在Al和Fe直接接触的第一原子层上,且大部分Al原子沿着Fe表面即x-y平面扩散,仅有极少数Al原子沿着z方向向下扩散。Al原子在不同Fe表面上的主要扩散通道并不相同:在Fe(001)面上Al原子沿[110]和[1-10]的扩散几率大致相同;在Fe(110)面上Al原子主要在Fe表面沿[001]方向扩散;在Fe(111)面上Al原子沿[1-10]、[1-01]和[01-1]的扩散几率大致相同。