天然橡胶热解行为的分子动力学模拟研究

为了了解天然橡胶热解过程及其热解产物,本文基于AMBER力场,对聚合度为10的橡胶模型的热解过程进行分子动力学模拟。建立周期性边界条件,分子力场采用谐振子模型计算键角弯曲能和键伸缩能,并通过Hyperchem软件进行热解模拟。模拟结果表明,在低温加热过程中,原子内部结构发生了一些物理变化,原子之间的键长变大,键角变得弯曲,原子间二面角增大,但由于范德华力与静电的限制,没有出现化学键的断裂;当温度达到600K左右时,分子键会发生断裂,形成各种大分子碎片,产物主要以液态油形式存在,粘性大,随着温度进一步升高,大分子碎片会分解成小分子碎片,气体产物增加,粘性变小。由此说明,温度对橡胶产物的影响较大,不同的温度下所获得的产物不同,因此,可以通过控制温度来获得所需的物质。该研究对于回收利用废橡胶具有重要意义。