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胶粘剂体系均是多组分体系,组分间的相容性研究是进行配方设计、相态结构控制、增韧和粘附等性能能调整的重要手段。相容性研究一般是通过多组分体系的形貌学测量、热学参数、外观和热力学参数进行判断,研究过程复杂,影响因素多,研究结果重复性差,因此探索使用分子动力学方法研究相容性,不仅具有重要的学术意义也具有实用价值。丙烯酸酯-环氧复合体系和聚氨酯体系是常用的胶粘剂类型,本文选用容易互溶的共聚丙烯酸酯-环氧树脂体系和不容易互溶的聚氨酯-萜烯为研究模型,通过过探究实验、理论、模拟结合的方法研究体系的相容性,通过分子动力学模拟预先对条件作出设计,找到合适经济的增容的方案,以其对相容性的研究提供一种新的方法。1.本文探究了分子动力学模拟计算的一般性步骤和建模过程中常见的问题,并给予尝试性解决方案;运用控制变量法研究了参数设定、外界条件、体系链节长度和官能团等因素,对分子动力学模拟建模过程和计算结果的影响。考虑到各方面因素的综合影响,在本实验中将环氧树脂抽象为聚合度为0的分子结构;随着温度的升高、压力的增大,丙烯酸树脂与环氧树脂相容性有所提高;溶度参数随着官能团的加大,而逐渐减小。2.通过分子动力学模拟、基团贡献法、共溶剂法和稀溶液粘度法(DSV),研究了无规共聚丙烯酸树脂分别与双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂的相容性。结果表明,增加丙烯酸丁酯和苯乙烯的含量可以使聚合物溶度参数增大,该丙烯酸树脂与双酚A环氧树脂相容性优于双酚F环氧树脂。分子动力学模拟结果与实验法和理论计算法保持一致。3.在研究共混聚合物相容性的时候,通常可以采用基团贡献法计算出几种待选物的溶度参数,作为筛选标准,由于计算法误差较大,仅能将待选物范围缩小,而不能最终确定。而共溶剂法常用于定性研究,可以将几种待选物分别进行研究排除明显不相容的;分子模拟法计算较为精确,同时可以预测实验条件无法达到的极端情况下溶解度参数的变化,适用于体系制备困难,共溶剂法观察现象不明显或难以区分等。同时采用理论计算法、实验法、分子动力学模拟法,相互对应和参照,能得出更有说服力的结果。4.通过前文所验证的模型,预测引入了二聚醇的PDMU型聚氨酯与单萜的相容性,提高PDMU型聚氨酯与单萜相容性的途径可以有:增加软段含量;提高软硬段配比差;控制温度在125-330K之间等。设计聚氨酯分子结构,随软段(二聚醇单元)含量增加PDMU聚氨酯与单萜相容性增加。