电场强度对环氧树脂结构演化的分子动力学模拟

• 作者: 毕茂强 文娅 彭豪 江天炎 陈曦 贺乔卿 杨俊伟
• 来源期刊: 华北电力大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 环氧树脂 电场强度 玻璃转变温度 自由体积分数 分子动力学模拟
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 72-80
• 页数: 9页
• 分类号: TM85
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.ISSN.1007-2691.2022.02.08

摘要

为从微观角度分析不同电场强度对环氧树脂结构的影响,采用分子动力学模拟方法,建立了以双酚A二缩水甘油醚为基体、甲基四氢苯二甲酸酐为固化剂,交联度为90％的分子模型.研究结果表明:电场强度(E)对环氧树脂的自由体积分数、分子能量、玻璃化转化温度和弹性模量均有显著的影响.自由体积分数随着电场强度的增加而增加,E＜1×106V/m时,体积分数增幅较大,而E＞1×106 V/m时体积分数增幅缩小.分子势能和总能量在E＜1×109 V/m时未见明显变化,当E＞1×109 V/m时,随着电场强度的增加,呈现大幅度降低趋势.玻璃化转变温度随着电场强度的增加呈现先降低后增加的趋势,E=1×106 V/m时和1×1010 V/m分别达到最小值473.5 K和最大值523.3 K.弹性模量随着电场强度的增加呈上升趋势,高电场强度将导致材料刚性增加、脆度提升,老化更加严重.