聚合物-微也混合體系粘度的分子動力學(xué)計算.pdf

1、微孔塑料制品近年來在建筑，汽車，航空航天等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。制品中微孔的存在使材料中原有的裂紋尖端鈍化，有利于阻止裂紋在應(yīng)力作用下擴展，提高了材料的耐沖擊強度、韌性和耐疲勞壽命。注射成型是用于制備微孔塑料制品的主要成型方法。該工藝將單一均相的聚合物和超臨界流體(N2或CO2)的混合體系快速注射入模具型腔，隨著壓力驟降，超臨界氣體便會逸出，形成大量的氣體微泡，然后微泡與模腔內(nèi)熔體一起冷卻定型而得到泡孔大小均勻、分布均勻的微孔塑料制品。

2、r>　　 微孔塑料成型過程中，超臨界流體及其逸出后的微泡增大了聚合物自由體積和分子鏈活動性，能降低體系的粘度，進(jìn)而降低成型所需的注射壓力和鎖模力。但常規(guī)的流變儀很難直接測量SCF作用后熔體的粘度，因此利用分子動力學(xué)方法研究聚合物熔體/氣體微泡混合體系粘度的變化規(guī)律，對于確定合理的微泡注射成型工藝，以得到理想質(zhì)量的微孔塑料制品，具有重要意義。
　　 本論文基于線性響應(yīng)理論，利用平衡分子動力學(xué)方法通過相關(guān)函數(shù)分別對純LDPE熔體以

3、及LDPE/CO2微泡混合體系的粘度進(jìn)行了計算。模擬中采用正則系綜(NVT)，通過Gaussian熱浴法控制溫度，利用Velocity-Verlet算法對方程離散求解。主要內(nèi)容及結(jié)果包括：
　　 (1)將聚合物鏈粗粒化為珠-桿鏈，所有聚合物珠子通過Lennard-Jones勢能函數(shù)相互作用，基于該分子動力學(xué)模型，研究了純聚合物體系的粘度。
　　 (2)根據(jù)氣泡大小構(gòu)造不同的系統(tǒng)，并將氣體微泡視為由束縛在一起的表征氣體分子