聚烯烴/C 60 復(fù)合物中的界面性質(zhì)以及C 60 擴(kuò)散機(jī)理的計(jì)算機(jī)模擬研究
發(fā)布時間:2021-06-25 07:40
在聚合物熔體中添加納米粒子(Nanoparticle,NP)能極大地改善聚合物的諸多性能,如提高材料的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、以及材料的加工性能。納米粒子通常具有比較大的比表面積,復(fù)合物材料性質(zhì)的變化與界面層的形成直接相關(guān)。在復(fù)合物界面區(qū)域的研究中,界面層的厚度也是人們普遍關(guān)注的一個重點(diǎn),界面層的厚度往往依賴于NP和聚合物熔體鏈具體的各種性質(zhì)特征,如NP的尺寸、形狀和硬度,以及聚合物鏈的柔性、分子量(MW)。針對所要研究的不同性質(zhì),界面層厚度的大小也有所不同。此外,已經(jīng)有大量文獻(xiàn)報(bào)道了關(guān)于納米粒子在聚合物熔體或溶液中的擴(kuò)散理論。近期,有一部分理論工作從自由能的角度闡述了稠密介質(zhì)體系(如聚合物熔體)中納米粒子在長時間區(qū)域的跳躍擴(kuò)散機(jī)理。這些理論共同指出跳躍擴(kuò)散機(jī)制只與尺寸為2R/dT.15-.20(R,dT分別為納米粒子半徑及纏結(jié)聚合物體系的管徑)的粒子有關(guān),而較小的粒子被認(rèn)為可以在纏結(jié)網(wǎng)格之間發(fā)生滑移而不發(fā)生跳躍擴(kuò)散。而最近的模擬工作發(fā)現(xiàn)在聚酰亞胺(Polyimide,PI)熔體中,小尺寸的C60納米粒子...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
模擬、理論與實(shí)驗(yàn)在科學(xué)研究中的關(guān)系
第二章 理論基礎(chǔ)為:3NmL 到的密度應(yīng)當(dāng)與實(shí)驗(yàn)上所測定的密度一致。在擬盒子,為了使體系的密度保持恒定,需要采用ary condition,PBC)。以二維模擬箱為例,如為我們所模擬的體系,其周圍的盒子與處于中央動,把周圍的盒子稱為周期性鏡像(periodic m粒子跑出盒子,則一定會有粒子從相對的方向。所以這樣可以使體系的密度 維持恒定。
g2.5661/22eeR nm,我們的模擬結(jié)果與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果[61]和模擬結(jié)果[62, 63]相對于 PP/C60體系,我們在 400K 下進(jìn)行了一個額外的模擬,體系在 400K 衡密度為0.783 g/cm3,與文獻(xiàn)[64]所報(bào)道的393K的無規(guī)PP體系的密度0.80略低一些,考慮到溫度以及體系中熔體鏈鏈長的差別,我們認(rèn)為密度的差異接受的。另外計(jì)算了兩個體系中熔體鏈末端矢量的松弛自相關(guān)函數(shù)(ACF(t)圖 3.1 所示),并通過擬合 Kohlrausch-Williams-Watt(KWW)函數(shù)得到了的特征松弛時間:ACF(t)=Aexp[-( )]t A 表示考慮了短時間區(qū)域松弛過程的指前因子,τ表示表觀松弛時間,拉伸指數(shù)。擬合得到熔體鏈的特征松弛時間分別為 792.03PS ns, 0.PP 而我們的模擬時間為 3μs,所以兩個體系都已經(jīng)得到充分平衡。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Enhancing Dielectric and Mechanical Behaviors of Hybrid Polymer Nanocomposites Based on Polystyrene,Polyaniline and Carbon Nanotubes Coated with Polyaniline[J]. Tanveer ul Haq Zia,Ahmad Nawaz Khan,Majid Hussain,Ibrar Hassan,Iftikhar Hussain Gul. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(12)
[2]高分子粗粒化分子動力學(xué)模擬進(jìn)展[J]. 郭洪霞. 高分子通報(bào). 2011(10)
本文編號:3248809
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
模擬、理論與實(shí)驗(yàn)在科學(xué)研究中的關(guān)系
第二章 理論基礎(chǔ)為:3NmL 到的密度應(yīng)當(dāng)與實(shí)驗(yàn)上所測定的密度一致。在擬盒子,為了使體系的密度保持恒定,需要采用ary condition,PBC)。以二維模擬箱為例,如為我們所模擬的體系,其周圍的盒子與處于中央動,把周圍的盒子稱為周期性鏡像(periodic m粒子跑出盒子,則一定會有粒子從相對的方向。所以這樣可以使體系的密度 維持恒定。
g2.5661/22eeR nm,我們的模擬結(jié)果與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果[61]和模擬結(jié)果[62, 63]相對于 PP/C60體系,我們在 400K 下進(jìn)行了一個額外的模擬,體系在 400K 衡密度為0.783 g/cm3,與文獻(xiàn)[64]所報(bào)道的393K的無規(guī)PP體系的密度0.80略低一些,考慮到溫度以及體系中熔體鏈鏈長的差別,我們認(rèn)為密度的差異接受的。另外計(jì)算了兩個體系中熔體鏈末端矢量的松弛自相關(guān)函數(shù)(ACF(t)圖 3.1 所示),并通過擬合 Kohlrausch-Williams-Watt(KWW)函數(shù)得到了的特征松弛時間:ACF(t)=Aexp[-( )]t A 表示考慮了短時間區(qū)域松弛過程的指前因子,τ表示表觀松弛時間,拉伸指數(shù)。擬合得到熔體鏈的特征松弛時間分別為 792.03PS ns, 0.PP 而我們的模擬時間為 3μs,所以兩個體系都已經(jīng)得到充分平衡。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Enhancing Dielectric and Mechanical Behaviors of Hybrid Polymer Nanocomposites Based on Polystyrene,Polyaniline and Carbon Nanotubes Coated with Polyaniline[J]. Tanveer ul Haq Zia,Ahmad Nawaz Khan,Majid Hussain,Ibrar Hassan,Iftikhar Hussain Gul. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(12)
[2]高分子粗粒化分子動力學(xué)模擬進(jìn)展[J]. 郭洪霞. 高分子通報(bào). 2011(10)
本文編號:3248809
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