聚烯烃/C 60 复合物中的界面性质以及C 60 扩散机理的计算机模拟研究

发布时间：2021-06-25 07:40

　　在聚合物熔体中添加纳米粒子（Nanoparticle,NP）能极大地改善聚合物的诸多性能,如提高材料的力学、光学、电学、以及材料的加工性能。纳米粒子通常具有比较大的比表面积,复合物材料性质的变化与界面层的形成直接相关。在复合物界面区域的研究中,界面层的厚度也是人们普遍关注的一个重点,界面层的厚度往往依赖于NP和聚合物熔体链具体的各种性质特征,如NP的尺寸、形状和硬度,以及聚合物链的柔性、分子量（MW）。针对所要研究的不同性质,界面层厚度的大小也有所不同。此外,已经有大量文献报道了关于纳米粒子在聚合物熔体或溶液中的扩散理论。近期,有一部分理论工作从自由能的角度阐述了稠密介质体系（如聚合物熔体）中纳米粒子在长时间区域的跳跃扩散机理。这些理论共同指出跳跃扩散机制只与尺寸为2R/d_T^.15-.20（R,d_T分别为纳米粒子半径及缠结聚合物体系的管径）的粒子有关,而较小的粒子被认为可以在缠结网格之间发生滑移而不发生跳跃扩散。而最近的模拟工作发现在聚酰亚胺（Polyimide,PI）熔体中,小尺寸的C₆₀纳米粒子... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

模拟、理论与实验在科学研究中的关系

第二章 理论基础为：3NmL 到的密度应当与实验上所测定的密度一致。在拟盒子，为了使体系的密度保持恒定，需要采用ary condition，PBC）。以二维模拟箱为例，如为我们所模拟的体系，其周围的盒子与处于中央动，把周围的盒子称为周期性镜像（periodic m粒子跑出盒子，则一定会有粒子从相对的方向。所以这样可以使体系的密度 维持恒定。

g2.5661/22eeR nm，我们的模拟结果与其他实验结果[61]和模拟结果[62, 63]相对于 PP/C60体系，我们在 400K 下进行了一个额外的模拟，体系在 400K 衡密度为0.783 g/cm3，与文献[64]所报道的393K的无规PP体系的密度0.80略低一些，考虑到温度以及体系中熔体链链长的差别，我们认为密度的差异接受的。另外计算了两个体系中熔体链末端矢量的松弛自相关函数（ACF（t）图 3.1 所示），并通过拟合 Kohlrausch-Williams-Watt（KWW）函数得到了的特征松弛时间:ACF(t)=Aexp[-( )]t A 表示考虑了短时间区域松弛过程的指前因子，τ表示表观松弛时间，拉伸指数。拟合得到熔体链的特征松弛时间分别为 792.03PS ns， 0.PP 而我们的模拟时间为 3μs，所以两个体系都已经得到充分平衡。

【参考文献】：
期刊论文
[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]高分子粗粒化分子动力学模拟进展[J]. 郭洪霞.  高分子通报. 2011(10)



本文编号：3248809