交联氟硅橡胶玻璃化转变温度及力学性能的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)方法研究了氟硅橡胶(FVMQ)交联前后体系结构的变化,并预测了交联FVMQ的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能。研究结果表明,交联反应使得体系的能量升高,体积收缩,密度增大,体系结构堆积更加紧密,分子间相互作用力增强。为了进一步说明体系结构的变化,对径向分布函数g(r)进行了分析,结果表明交联后分子间的g(r)变小而分子内的g(r)明显增大。采用温度-比容曲线预测交联FVMQ的Tg为210.10 K,接近于实验值204.81K。此外还预测了不同温度下交联FVMQ的弹性模量(E)、剪切模量(G)、体积模量(K)和泊松比(ν),拟合弹性模量随温度的变化曲线得到了Tg为210.91 K,与之前的预测值基本一致,说明MD方法可以作为预测交联FVMQ Tg的有利工具。     

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。     

纳米氧化铝颗粒对高性能环氧树脂玻璃化转变温度的影响

采用机械分散工艺制备了Al2O3/环氧复合材料,研究了颗粒含量和颗粒表面改性对复合材料玻璃化转变温度(Tg)的影响规律。结果表明:微米颗粒的加入并未改变环氧树脂的Tg,而纳米颗粒的加入则产生了较大影响。当未表面改性的Al2O3纳米颗粒含量超过10%(质量分数,下同)时,复合材料的Tg开始下降;纳米颗粒含量为18%时,相比纯树脂体系,复合材料的Tg下降了约25℃。经过辛基硅烷表面改性的纳米Al2O3颗粒与树脂的相容性得到改善,对体系的增黏效果减小,复合材料的Tg降低幅度较小。     

不同尺寸的碳纳米管接枝聚酰亚胺复合材料的分子动力学模拟

本工作利用分子模拟软件Materials Studio建立了聚酰亚胺(PI)模型、不同直径的多壁碳纳米管模型(MWCNT)、不同长度的多壁碳纳米管模型(MWCNT)以及MWCNT/PI复合材料模型,探究了不同尺寸的MWCNT对MWCNT/PI复合材料模型的力学性能和玻璃化转变温度(T_g)的影响。计算结果表明,当加入长度为10～20μm、直径为10～20 nm的MWCNT,复合材料MWCNT/PI-1的杨氏模量和剪切模量分别为24.935 4 GPa和7.977 GPa;加入直径为10～20 nm、长度大于50μm的MWCNT后,复合材料MWCNT/PI-7的力学性能提高最为显著,杨氏模量和剪切模量分别为26.671 GPa和9.246 2 GPa。这表明MWCNT的直径越小或长度越长,即长径比增加,其与PI之间的相互作用力越强,从而可提高PI复合材料的力学性能,且MWCNT/PI的玻璃化转变温度升高。     

TGDDM/DDS交联环氧树脂的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟方法研究了环氧树脂4,4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚(TGDDM)与固化剂4,4’-二氨基二苯砜(DDS)交联过程中结构与能量的变化情况,预测了交联环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)、体积热膨胀系数和力学性能。研究结果表明,交联反应使得TGDDM/DDS体系密度增大,结构堆积更加紧密,范德华力和静电作用力增大,总能量减小,反应过程放热,通过温度-比体积曲线得到了交联体系的Tg约为527.9K,与实验值538.9K较为吻合,交联显著增强了材料的力学性能,而高温环境会引起树脂力学性能的下降,通过径向分布函数g(r)揭示了温度对交联环氧树脂结构的影响规律。     

聚酰亚胺玻璃化转变的动力学模拟

聚酰亚胺具有许多优异的性能,因此在工业中得到了广泛应用。目前对聚酰亚胺玻璃化转变的研究都局限于实验法,但由于实验条件的限制如高温、高压等,通过实验方法难以得到实验数据,影响人们对聚酰亚胺玻璃化转变的认识。利用Materials Studio v7.0对聚酰亚胺玻璃化转变进行模拟,计算出4种不同聚酰亚胺在不同温度下的密度,从而得到比体积与温度关系图,再根据Fox和Flory提出的自由体积理论得到聚酰亚胺的玻璃化转变温度。模拟计算出的玻璃化转变温度与实验值基本一致,表明可以通过动力学模拟研究聚酰亚胺玻璃化转变。     

SU-8光刻胶玻璃化转变温度及力学性能的分子动力学模拟

基于COMPASS分子力场,经过分子聚合,能量最小化和退火模拟等构建SU-8光刻胶模型。利用分子动力学的研究方法,模拟研究了SU-8胶的玻璃化转变温度及其主要的影响因素;同时计算了在室温条件下交联SU-8胶的杨氏模量、泊松比、剪切模量、体积模量等力学性能。结果表明,模拟得到的玻璃化转变温度和力学性能与实验结果相一致;非键能是导致非交联SU-8胶玻璃化转变的主要因素之一。     

玻璃化转变温度及其对干燥食品加工贮藏稳定性的影响

在玻璃化转变的相关基础理论上 ,综述了影响玻璃化转变温度的主要因素 ,指出了玻璃化转变温度作为建立在动力控制过程的非平衡态基础上的物理化学参数 ,与水分含量和水分活度两重要指标相结合 ,可以用来解释干燥食品加工贮藏中引起食品腐败变质的各种动力学过程     

不同保护剂浓度和不同降温速率对脂质体玻璃化转变温度的影响

玻璃化转变是动力学的非平衡过程,玻璃化转变量温度是和过程有关的参数。测量了在降温速率分别为５℃/min和１０℃/miｎ,升温速率为１０℃／ｍｉｎ条件下,葡萄糖、蔗糖、甘露醇、海藻糖浓度为５％（Ｗ／Ｖ）的脂质体悬浮的玻璃化转变温度Ｔ‘g,在降温速率为５℃ｍｉｎ、升温为１０℃/min条件下,测量了葡萄糖、蔗糖、甘露醇、海藻糖浓度为１５％（Ｗ／Ｖ）的脂质体的Ｔ’ｇ;并分析了不同降温速率和不同保护剂浓度对脂质体玻璃化转变温度Ｔ’g的影响因素。     

非晶态高分子粉体玻璃化转变温度的影响因素及测试技术

非晶态高分子粉体的玻璃化转变温度，是分析其结块原因、采取预防结块措施的重要依据。本文分析了影响非晶态高分子粉体玻璃化转变温度的主要因素；介绍了常用玻璃化温度测试技术；建立了用膨胀法测试非晶态粉体玻璃化转变温度的装置与方法，并讨论了其有效性与准确性。     

表面官能团化多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能

本文首先将多壁碳纳米管(MWNT)进行表面化学修饰,接入羧基、胺基等官能团,采用红外光谱进行了表征.以纯化后的MWNT和表面化学修饰的MWNT作为填料,制备了MWNT /环氧树脂复合材料,研究了MWNT的加入对环氧树脂的力学性能、电学性能、热稳定性和玻璃化转变温度等的影响,并利用场发射电镜观察了胺基化MWNT在环氧树脂基体中的分散情况.     

高压环境中聚合物玻璃化转变温度的测量方法

对高压环境中聚合物玻璃化转变温度(Tg)测量方法的现状与进展进行了综述。在常压测量法基础上发展起来的高压测量方法主要有:高压差示扫描量热法(HP-DSC)、蠕变柔量法等;原位光学法则是新近发展起来的一种非接触式测量方法。随着超临界流体技术与应用的发展及仪器科学自身的不断进步与完善,必将涌现出更多先进的测量技术与方法。     

碳纳米管-玻璃纤维织物增强环氧复合材料的结构与性能

通过物理沉积法和静电吸附法在玻璃纤维织物(GF)表面包覆多壁碳纳米管(MWCNTs),制备GF-d-CNTs和GF-a-CNTs两种多尺度增强体,采用真空灌注工艺制备MWCNTs-GF增强环氧复合材料。采用静态、动态力学法、扫描电镜、红外光谱等分析手段,对复合材料的拉伸、弯曲、层间剪切、黏弹性和微观组成结构表征。结果表明:MWCNTs包覆于GF表面形成"倒刺"结构,并通过啮合作用增强了复合材料界面的强度和树脂韧性,提高了复合材料的玻璃化温度(Tg)等;与纯GF复合材料相比,GF-d-CNTs复合材料的拉伸强度和模量分别提高14.5%和37.9%,弯曲强度和模量分别提高26.2%和36.6%,层间剪切强度提高31.5%;GF-a-CNTs复合材料的Tg提高了8.9℃。     

超声振荡对多壁碳纳米管/VARTM用环氧树脂复合材料导电性能的影响

借助超声振荡工艺促进了多壁碳纳米管(MWNTs)在VARTM用环氧树脂(EP)中的分散,通过真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺制备了MWNTs/EP复合材料试样并研究试样的导电性能。结果表明,随着超声振荡时间、功率和频率的增大,不同MWNTs添加量的试样导电性能均呈现出先升高后降低的趋势。在超声振荡时间90min、功率80 W和频率45kHz附近分别达到了阈值,MWNTs的添加量仅1%就可以达到降低纯EP表面电阻率(1012Ω·cm)近4个数量级的要求。实验还运用扫描电镜(SEM)证实了MWNTs在EP中的分散情况。     

聚乳酸玻璃化转变行为的分子模拟

采用等温等压(NPT)正则系综,用分子动力学方法研究了聚乳酸的玻璃化转变行为,获得了玻璃化转变温度.在230～440K范围内,通过模拟体系的密度、比体积及相关径向分布函数等参数,最终确定了聚乳酸的玻璃化温度,模拟计算的结果与实验值吻合.     

聚苯硫醚/羟基改性多壁碳纳米管复合材料动态力学行为研究

采用熔融共混法制备了聚苯硫醚/羟基改性多壁碳纳米管(PPS/MWCNTs-OH)复合材料,用动态机械热分析法(DMTA)研究了PPS及PPS/MWCNTs-OH的动态力学性能.结果表明少量MWCNTs-OH的加入使PPS/MWCNTs-OH复合材料的储能模量(E′)明显提高,且随MWCNTs-OH含量增加而增加;从ta...