潮湿环境下金红石型纳米TiO2掺杂聚乙烯的 分子动力学模拟

• 作者: 张涛 周浩翰 陈敏 孙金莉
• 来源期刊: 绝缘材料
• 关键词: 分子动力学 聚乙烯 金红石型纳米TiO2 水分子 温度
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 页码范围: 38-46
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2024.02.005

摘要

为了从微观角度分析金红石型纳米TiO2掺杂对聚乙烯(polyethylene,PE)材料性能的影响，采用分子动力学模拟方法，构建不同水分子质量分数的PE和TiO2/PE复合模型，以温度为变量研究分析纳米TiO2改性PE材料前后的热力学性能和微观结构以及水分子在复合体系中的扩散能力。结果表明：纳米TiO2的掺杂使PE体系的玻璃化转变温度提高了33 K，杨氏模量提升了428.17%，剪切模量提升了338.62%。纳米TiO2极大抑制了PE分子链的运动和水分子的扩散，增强了复合体系的稳定性。水分子的加入和温度的升高降低了复合体系的热力学性能，这两者均破坏了复合体系的稳定性。