籠狀倍半硅氧烷改性聚氨酯的分子模擬和性能預(yù)測.pdf

1、本論文基于Material Studio5.5軟件，應(yīng)用分子力學(xué)(MM)及分子動力學(xué)(MD)方法，對八聚（丙基縮水甘油醚基）倍半硅氧烷(OpePOSS)摻雜聚氨酯(PU)高分子材料所帶來的結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行了分析和研究，在已報道的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論基礎(chǔ)上，對分子模擬實(shí)驗(yàn)中所搭建的模型及模擬方法的可行性進(jìn)行了有效驗(yàn)證，建立起一套系統(tǒng)的關(guān)于POSS摻雜聚氨酯高分子材料體系的分子模擬研究方法。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了苯基籠狀倍半硅氧烷(TSP-POSS)

2、通過化學(xué)鍵合及物理共混兩種不同方式摻雜聚氨酯雜化復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)差異并對其改性后的性能進(jìn)行了預(yù)測及分析，為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中選取及優(yōu)化聚氨酯材料改性方法提供了理論參考及實(shí)際應(yīng)用依據(jù)。
　　1.OpePOSS/PU模型構(gòu)建及分子模擬方法驗(yàn)證
　　利用POLYMER BUILDER功能模塊，搭建不同質(zhì)量百分比的OpePOSS/PU本體結(jié)構(gòu)模型，循環(huán)使用分子力學(xué)及分子動力學(xué)方法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行能量優(yōu)化并篩選有效模型。通過均方位移、徑向分布函數(shù)及

3、模擬X射線衍射圖譜(SIMULATEDXRD PLOTS)對其本體微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果證明OpePOSS籠型片段在本體結(jié)構(gòu)中呈較均勻的分散形式，在高分子聚合物鏈結(jié)構(gòu)中作為錨定點(diǎn)起到連接POSS核與聚氨酯主鏈的作用，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨OpePOSS含量的增加而增大。與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對比，比較吻合，驗(yàn)證了模型的合理性和模擬方法的有效性。
　　2.化學(xué)改性TSP-POSS/PU的分子模擬及性能預(yù)測
　　利用POLYMER BUILDE

4、R功能模塊，將苯基籠狀倍半硅氧烷(TSP-POSS)通過化學(xué)鍵合的方式，以不同摩爾比引入聚氨酯高分子鏈結(jié)構(gòu)中，結(jié)果表明當(dāng)TSP-POSS質(zhì)量百分比超過12.11wt％時，其籠型片段會傾向于發(fā)生自身團(tuán)聚作用，對高分子鏈運(yùn)動能力起到顯著的限制作用，并導(dǎo)致體系在宏觀上可能發(fā)生一定程度的分相;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨TSP-POSS含量的增加而呈非線性增大的趨勢。
　　3.物理共混改性TSP-POSS聚/PU的分子模擬及性能預(yù)測
　　利用A