天然橡胶-铁界面力学性能的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,建立了天然橡胶-铁的界面模型,研究了聚合度、环境温度、拉伸速率对界面力学性能的影响。结果表明,界面力学性能与聚合度无关,但与温度、拉伸速率有密切联系,界面失效的主要原因是天然橡胶力学性能的衰减。随着温度的升高,分子链活动性增强,橡胶逐渐由“玻璃态”向“黏流态”转变,材料模量下降,界面分离所需的拉力也减小。当拉伸速率较大时,链段运动相对滞后,材料屈服需要更大的外力,因此界面拉力增大;当拉伸速率较小时,材料发生黏性流动,界面失效所需要的拉力减小。