HTPB/MDI型聚氨酯弹性体的分子动力学模拟

发布时间：2024-11-03 00:30

　　聚氨酯弹性体作为一种重要的胶粘剂,氨基甲酸酯基构成其分子键,分子结构中的柔性软段和硬段,使该类胶黏剂具有较高的强度、出色的低温性能和较宽的硬度范围等特点。本文采用分子动力学方法,通过分析体系中原子的径向分布函数g(r),研究聚氨酯弹性体分子键的形成情况,以及在温度场下分析不同原子间的径向分布函数与其微观结构的关系。其次,在不同拉伸速率、温度和压强下,研究聚氨酯弹性体在单轴拉伸时力学性能和分子内部结构的变化情况。(1)首先对1,4-丁二醇(BDO)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和HTPB/MDI型聚氨酯弹性体原子的径向分布函数进行研究。结果验证了在合成聚氨酯弹性体时分子键的形成情况,即具体的加成反应是:异氰酸酯中的N=C双键打开,与羟基(-OH)上的氢原子发生加成反应。(2)在压强为0 atm,研究温度场下HTPB/MDI型聚氨酯弹性体的g(r)图及其微观结构的关联。结果表明,碳氮、氮氢、碳氧和氢氧原子的径向分布函数的峰值大致随着温度的升高而降低,且峰位稍右移。这是由于温度的升高使分子内部化学键的旋转自由度增加,导致径向分布函数减小,此时的温度在合成聚氨酯时,有利于固化反应的顺利进行。(...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

西南交通大学硕士研究生学位论文第4页图1-1聚氨酯的形成1.3.2聚氨酯弹性体的力学性能由于聚氨酯嵌段之间呈现的不是化学交联状态，而是官能团（-NH-CO-）在分子链中间形成氢键，形成的物理交联点使硬段在常温下以晶体的形式存在，软段和硬段的相互作用赋予聚氨酯较好的机械性能....

考虑到模拟体系的规模大小以及计算机由于模拟体系中原子受力不平衡，使实验结性边界条件解决原子受力不平衡引起的表面性边界条件[60]就是建模时引入一个模拟盒子同的粒子组成的模拟小盒子。选择周期性边来研究体系的性质，该盒子即为模拟盒子，，从而减少了建模时模拟盒子存在的表面效件的体系，模....

图3-1HTPB预聚体，其分子式为OH（C4H6）nOH，总聚合度设定为n=50。其次，构合体（硬段），该聚合体由3个MDI和2个BDO分子依次首尾均为MDI单体。接着，将HTPB预聚体（软段）和异氰酸酯-扩链组合，构建聚氨酯弹性体分子，其分子式....

图3-1HTPB预聚体OH（C4H6）nOH，总聚合度设定为n=50。其，该聚合体由3个MDI和2个BDO分子依。接着，将HTPB预聚体（软段）和异氰酯弹性体分子，其分子式为H352C253O12N6，分别构建1,4-丁二醇（BDO）、二异氰酸酯（形....

本文编号：4010399