玻璃化轉(zhuǎn)變是高分子材料重要的力學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象,對應(yīng)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是高分子材料重要的特征溫度之一。聚膦腈是以磷氮單雙鍵交替排列的高聚物,側(cè)基的多樣性以及可調(diào)控性使其可以滿足多種應(yīng)用領(lǐng)域,通過對側(cè)基的種類以及含量進(jìn)行調(diào)控可以獲得目標(biāo)寬溫域范圍的Tg的聚磷腈材料。如何精準(zhǔn)的控制和設(shè)計目標(biāo)Tg的聚膦腈材料的結(jié)構(gòu),或者有效的預(yù)測特定結(jié)構(gòu)聚膦腈材料的Tg成為聚膦腈材料應(yīng)用科學(xué)中一個重要的研究內(nèi)容。論文通過分子動力學(xué)模擬了三個系列不同比例的聚磷腈Tg,并對材料結(jié)構(gòu)對熱分解行為影響情況進(jìn)行了分析;同時制備出了含交聯(lián)點聚磷腈材料,并探究了作為纖維涂層的應(yīng)用的性能。一、構(gòu)建9種聚（乙氧基/苯氧基）磷腈,使用密度法、比體積法以及非鍵能量法三種方法對聚磷腈的Tg進(jìn)行了模擬,通過實驗數(shù)據(jù)得出FOX方程。模擬值、計算值與實驗值均隨著乙氧基含量的升高體系的Tg逐漸降低,三者誤差在7℃以內(nèi),具有良好的吻合性。使用Gulp模塊ReaxFF力場對全乙氧基聚磷腈、全苯氧基聚磷腈進(jìn)行熱分解模擬,產(chǎn)生的小分子物質(zhì)以及殘余物與實驗值較為吻合,為實驗提供理論基礎(chǔ)。二、構(gòu)建8種聚（三氟乙氧基/八氟戊氧基）磷腈,使用密度法、... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 聚磷腈的發(fā)展歷史
    1.2 聚磷腈的制備
    1.3 聚磷腈結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系
        1.3.1 主鏈的影響
        1.3.2 側(cè)基的影響
    1.4 聚磷腈的應(yīng)用
        1.4.1 阻燃材料
        1.4.2 生物醫(yī)學(xué)材料
        1.4.3 疏水材料
        1.4.4 光學(xué)材料
        1.4.5 膜材料
    1.5 聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的模擬
    1.6 聚磷腈的分子模擬
        1.6.1 分子模擬聚磷腈作為電解質(zhì)
        1.6.2 分子模擬聚磷腈作為氣體分離膜
        1.6.3 分子模擬聚磷腈作為生物醫(yī)用材料
    1.7 本論文研究的創(chuàng)新性
第二章 實驗部分
    2.1 實驗原料
    2.2 原料的提純
    2.3 儀器與設(shè)備
        2.3.1 核磁共振波譜儀(NMR)
        2.3.2 紅外光譜儀(FTIR)
        2.3.3 差示掃描量熱儀(DSC)
        2.3.4 熱失重分析儀(TGA)
        2.3.5 掃描電鏡(SEM)以及能譜(EDS)
    2.4 模擬參數(shù)計算
        2.4.1 徑向分布函數(shù)計算
        2.4.2 旋轉(zhuǎn)相關(guān)時間函數(shù)計算
        2.4.3 均方位移與自擴散函數(shù)計算
        2.4.4 靜態(tài)力學(xué)性能計算
        2.4.5 COMPASS力場能量組成
第三章 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈的分子模擬、合成及性能研究
    3.1 引言
    3.2 模擬與實驗部分
        3.2.1 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈模型構(gòu)建
        3.2.2 玻璃化轉(zhuǎn)變過程的分子動力學(xué)模擬
        3.2.3 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈親核試劑的制備
        3.2.4 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈的合成
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 動力學(xué)體系平衡判定及聚合度選擇
        3.3.2 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈的結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈鏈段柔順性計算
        3.3.4 聚(乙氧基/苯氧基)體系勢能分析
        3.3.5 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈的Tg的模擬
        3.3.6 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈的結(jié)構(gòu)與性能表征
        3.3.7 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈Tg的不同方法預(yù)測對比
        3.3.8 聚(乙氧基/苯氧基)磷腈力學(xué)性能模擬
        3.3.9 PDEP和PDAP的熱性能模擬及表征
    3.4 本章小節(jié)
第四章 聚(三氟乙氧基/八氟戊氧基)磷腈的分子模擬及制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 模擬與實驗部分
        4.2.1 聚(三氟乙氧基/八氟戊氧基)磷腈模型的構(gòu)建
        4.2.2 玻璃化轉(zhuǎn)變過程的分子動力學(xué)模擬
        4.2.3 芳綸纖維表面接枝E-PNF
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 動力學(xué)體系平衡判定
        4.3.2 聚(三氟乙氧基/八氟戊氧基)磷腈的結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 聚(三氟乙氧基/八氟戊氧基)磷腈鏈段柔順性計算
        4.3.4 聚(三氟乙氧基/八氟戊氧基)磷腈Tg的模擬
        4.3.5 聚(三氟乙氧基/八氟戊氧基)磷腈Tg的不同方法預(yù)測對比
        4.3.6 PTFP和PTOP熱分解模擬
        4.3.7 E-PNF的核磁表征
        4.3.8 光引發(fā)時間對改性纖維接枝PPZ影響
        4.3.9 通過熱引發(fā)劑改性纖維接枝E-PNF表征
        4.3.10 E-PNF改性及接枝表征
        4.3.11 力學(xué)性能影響
    4.4 本章小節(jié)
第五章 聚(三氟乙氧基/苯氧基)磷腈的Tg模擬
    5.1 引言
    5.2 模擬與實驗部分
        5.2.1 聚(三氟乙氧基/苯氧基)磷腈模型的構(gòu)建
        5.2.2 玻璃化轉(zhuǎn)變過程的分子動力學(xué)模擬
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 動力學(xué)體系平衡判定
        5.3.2 聚(三氟乙氧基/苯氧基)磷腈Tg的模擬
        5.3.3 聚(三氟乙氧基/苯氧基)磷腈Tg的不同方法預(yù)測對比
    5.4 本章小節(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表論文
導(dǎo)師和作者簡介
附件



本文編號：3176400