区块化学用于精确建模环氧树脂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 计算化学的计算化学
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 对交联环氧树脂的精确原子学分子建模对于设计具有优化性能的材料至关重要.
• 现有的方法缺乏一个系统的方法来参数化和表征这些复杂的系统在分子动力学.

研究的目的:

• 为胺基环氧树脂引出原子电荷的统一方案,与AMBER力场相兼容.
• 为了能够在所有固化阶段进行原子分子动力学模拟,从液体到完全固化的玻璃.

主要方法:

• 开发了一个使用反应碎片 (块) 来定义原子电荷的方案.
• 将该方法应用于DGEBA/DDS环氧系统,模拟动态拓变化的固化反应.
• 纳入透理论来预测凝点和分析尺寸效应.

主要成果:

• 实现了凝点的准确预测,与实验数据相匹配.
• 在估计和实验玻璃过渡温度之间表现出很好的一致性.
• 通过单轴拉伸试验成功预测了弹性模量.

结论:

• 提出的统一方案为模拟氨基基环氧树脂提供了一种一致的方法.
• 该方法可方便对关键材料属性的准确预测,有助于设计先进的环氧材料.