| 聚乙二醇老化机理的分子模拟 |
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| 引用本文： | 裴立冠,董可海,李文佐,程建波,唐岩辉,赵鹏.聚乙二醇老化机理的分子模拟[J].含能材料,2018,26(6):489-494. |
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| 作者姓名： | 裴立冠 董可海 李文佐 程建波 唐岩辉 赵鹏 |
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| 作者单位： | 海军航空工程学院飞行器工程系;烟台大学化学化工学院;94657部队 |
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| 基金项目： | 武器装备预先研究项目基金(51328050101) |
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| 摘 要： | 为研究聚乙二醇(PEG)粘合剂的老化机理,基于密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法和小曲率隧道效应校正的正则变分过渡态理论(CVT/SCT),对PEG单分子以及NO_2分子存在下PEG分子老化反应类型进行了分子模拟与计算。结果表明,PEG单分子反应条件下存在C—O断键反应和H原子转移反应两种降解断裂。C(2)—O(2)化学键断裂的键离解能较O(1)—C(1)、C(1)—C(2)化学键小,为PEG单分子断键反应的引发点。H原子转移反应为与C(1)相连的H原子逐渐向O(2)转移的过程,反应所需吸收热量为29.19kJ·mol-1。NO_2分子参与下,PEG分子存在降解断裂反应、硝化反应和环化反应三种老化模式,且所需的活化能均小于PEG单分子老化反应。聚合度为2、4、6、8、10的PEG分子各老化反应所需的键离解能或活化能变化范围小于3kJ·mol-1,证明聚合度对反应影响不大。在20~60℃贮存温度下,NO_2分子参与下的降解断裂反应和环化反应速率常数为H原子转移反应的103~1028倍。得到了NO_2分子存在下PEG分子的基本老化规律,认为NO_2分子参与下的PEG硝化反应、环化反应和降解断裂反应为主要老化模式,H原子转移反应为次老化模式,而C—O断键反应发生最为困难。
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| 关 键 词： | 聚乙二醇(PEG) NO2分子 密度泛函理论 正则变分过渡态理论 速率常数 |
| 收稿时间： | 2017/10/4 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/1/22 0:00:00 |
Molecular Simulation Study on the Aging Mechanism of Polyethylene Glycol |
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| PEI Li-guan,DONG Ke-hai,LI Wen-zuo,CHENG Jian-bo,TANG Yan-hui and ZHAO Peng.Molecular Simulation Study on the Aging Mechanism of Polyethylene Glycol[J].Chinese Journal of Energetic Materials,2018,26(6):489-494. |
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| Authors: | PEI Li-guan DONG Ke-hai LI Wen-zuo CHENG Jian-bo TANG Yan-hui and ZHAO Peng |
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| Affiliation: | Department of Aircraft Engineering, Naval Aeronautical Engineering University, Yantai 264001, China,Department of Aircraft Engineering, Naval Aeronautical Engineering University, Yantai 264001, China,College of Chemistry and Chemical Engineering, Yantai University, Yantai 264005, China,College of Chemistry and Chemical Engineering, Yantai University, Yantai 264005, China,Department of Aircraft Engineering, Naval Aeronautical Engineering University, Yantai 264001, China and 94657 PLA, Jiujiang 332000, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | polyethylene glycol (PEG) NO2 molecule density functional theory canonical vibrational transition state theory rate constan |
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