不同温度和压强下甲基乙烯基硅橡胶聚合物的分子动力学模拟研究

• 作者: 翟鹏飞 彭玉峰 韩雪云
• 来源期刊: 电瓷避雷器
• 关键词: 分子动力学 甲基乙烯基硅橡胶 微观结构 力学性能 温度 压强
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 绝缘子|Insulators
• 页码范围: 212-218
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16188/j.isa.1003-8337.2021.02.032

摘要

分子模拟技术因能够解释聚合物材料宏观结构和微观结构的关系,故被广泛应用于聚合物材料的性能研究.材料的微观物理性质用密度来表征,材料的微观力学性质用杨氏模量和泊松比来表征.在模拟体系中,用Materials studio 7.0软件构建一条原子数为237的分子链,经几何及能量优化得到稳定结构,晶胞参数设置为30(A)×30(A)×30(A),然后使用Amorphous Cell构建3种不同温度体系分子链数为9的晶胞,密度设置为0.98 g/cm3,最后用Forcite Plus模块在不同压强下模拟得到9中不同形态结构及力学性能参数,分析MVQ分子受温度和压强的变化规律.结果 表明,当温度升高时,整个分子链的运动能力大幅度增加.在同一温度不同压强的模拟体系中,分子链运动的能力随着压强的增大而逐渐减小.298 K时,压强从1 MPa增加到10 MPa时,体积模量减小了30.6％,增加到0.01 GPa时,体积模量减小了65.6％.同样,剪切模量和杨氏模量分别在升至10 MPa和0.01 GPa减少了64.3％、88.5％和60.8％、86.9％.500 K时,此时MVQ呈橡胶态,分子的弹性模量发生质变,弹性模量迅速增大,压强升至0.01 GPa,又迅速减小.