高能推进剂NEPE组分PEG与铝颗粒模型的分子动力学模拟

在COMPASS力场下,对高能推进剂NEPE组分PEG／Al球型包覆模型进行了分子动力学模拟。以预测PEG／Al模型结构的静力学性能和界面结合能。模拟结果得出PEG／Al的力学性能（拉伸模量、泊松比、体积模量、剪切模量）及其界面结合能,这对NEPE推进剂体系的进一步研究奠定了理论基础,从而为在推进剂中固体颗粒与黏结剂的脱粘研究提供一定的理论依据。     

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。     

三(氯异丙基)磷酸酯在蒙脱石表面吸附机理的模拟计算

基于密度泛函理论研究了三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)与钠基蒙脱石(NaMMT)凝胶化的机理,在微观水平上建立TCPP和NaMMT的分子模型并计算了在无水和有水状态下TCPP在NaMMT的001表面以及晶层间的吸附参数。结果表明,TCPP在NaMMT的001表面和晶层间均能通过物理作用稳定吸附,钠离子有利于TCPP在NaMMT表面的吸附。在有水分子状态下TCPP与水分子在NaMMT表面协同吸附,水分子作为“桥梁”将TCPP与NaMMT表面连接起来,增强了它们之间的相互作用。实验结果亦表明,水分能明显提高TCPP与NaMMT的凝胶化速度。NaMMT与TCPP通过强相互作用自发溶胀形成物理交联结构,吸收大量的TCPP液体。水分增强了体系的相互作用,使交联网络更容易形成,从而加速凝胶化过程。     

HTPB与增塑剂相容性评价的分子动力学模拟

为评价端羟基聚丁二烯(HTPB)与增塑剂相容性的优劣,采用分子动力学(MD)模拟方法对纯HTPB、增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)、己二酸二辛酯(DOA)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)及HTPB与增塑剂组成的共混物的密度、结合能和径向分布函数等进行了计算。结果表明:比较纯物质溶度参数差值(Δδ)的大小,共混物密度增加值,结合能及分子间径向分布函数值大小均可以得出增塑剂相容性优劣次序为HTPB/DOSHTPB/DOAHTPB/DOPHTPB/DBP。     

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。     

聚丙烯玻璃化转变温度的分子动力学模拟

对等规、间规、无规三种不同聚丙烯(PP)的玻璃化转变温度进行了分子动力学模拟。用分子动力学模拟来获得不同构型聚丙烯在不同温度下的特征体积,通过对模拟得到的体积-温度(V-T)作图,求得玻璃化转变温度,其模拟结果与实验值吻合得较好。同时分析了聚丙烯主链柔顺性、立构规整度和力场能量项对PP玻璃化转变温度的影响,模拟结果表明,二面角扭转能和非键能在玻璃化转变温度附近出现拐点,这是高分子出现玻璃化转变的主要根源。