【摘 要】
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我们重点探讨了接枝密度(Σ)和接枝分子链长(L_g)对表面接枝的纳米颗粒填充的聚合物纳米复合材料体系的微观结构和宏观力学性能的影响。通过粗粒度分子动力学模拟,利用Snapsh
【机 构】
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材料与纺织工程学院嘉兴学院; 有机无机复合材料国家重点实验室北京化工大学;
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我们重点探讨了接枝密度(Σ)和接枝分子链长(L_g)对表面接枝的纳米颗粒填充的聚合物纳米复合材料体系的微观结构和宏观力学性能的影响。通过粗粒度分子动力学模拟,利用Snapshot图、径向分布函数等表征手段来研究其微观结构,利用单轴拉伸研究了其静态力学性能和增强效果,以及通过周期性振荡剪切研究了其动态力学性能与"Payne效应"。随着Σ和L_g的增加,纳米颗粒在聚合物体系中更为分散,但存在着最佳接枝密度;聚合物纳米复合材料的增强效果增加,且增加L_g比增加Σ的增强效果更明显;储能模量G’和损耗模量G’’随振荡幅度的非线性下降行为(即"Payne效应")减弱。我们推测聚合物纳米复合材料力学性能的增加以及非线性粘弹性能(如"Payne效应")的减弱与纳米颗粒接枝"刷子"/聚合物基体之间的界面增强密切相关。总之,通过分子模拟对接枝纳米颗粒填充的聚合物复合体系的微观结构和宏观力学行为的研究,相信可以从理论上给聚合物纳米复合材料的设计和制备提供帮助。
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