剪切作用的聚合物共混體系能量損耗的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、聚合物受到周期性的交變應(yīng)力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)應(yīng)力松弛現(xiàn)象。聚合物動(dòng)態(tài)應(yīng)力松弛過程中，因聚合物單體之間存在摩擦，聚合物分子鏈段間相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生熱能損耗（能耗）。在一定時(shí)間尺度內(nèi)減小聚合物動(dòng)態(tài)應(yīng)力松弛過程中的能量損耗，能夠提高聚合物材料的黏彈性。將兩種聚合物混合可以促進(jìn)聚合物分子鏈的構(gòu)型釋放（解纏結(jié)）過程，減少聚合物動(dòng)態(tài)應(yīng)力松弛過程中的能耗大小，從而提高聚合物的黏彈性。因此，采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法計(jì)算添加短鏈均聚物的聚合物共混體系在剪切作用下

2、的模量參數(shù)，分析聚合物共混體系的分子鏈結(jié)構(gòu)，提高聚合物共混體系的黏彈性。
　　根據(jù)Green-Kubo函數(shù)和平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)算法，推導(dǎo)剪切應(yīng)力σ(t)與剪切模量G（t)之間的方程，獲得平衡態(tài)的分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算的方法。用這種平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)模擬分別定量地計(jì)算在一定的時(shí)間尺度內(nèi)均聚物體系、聚合物共混體系在剪切作用下的剪切模量。另外通過對(duì)聚合物共混體系中各組分的剪切模量數(shù)據(jù)擬合，推導(dǎo)出聚合物共混體系共混規(guī)則中的剪切模量方程，并計(jì)算聚合

3、物共混體系在一定時(shí)間尺度下的耗散模量。
　　運(yùn)用平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)模擬方法定量的計(jì)算均聚物在一定時(shí)間尺度內(nèi)動(dòng)態(tài)應(yīng)力松弛過程的模量參數(shù)。其研究結(jié)果表明短鏈（或分子鏈剛度小的）均聚物的弛豫時(shí)間比長(zhǎng)鏈（或分子鏈剛度大的）均聚物的弛豫時(shí)間小。添加短鏈均聚物能減小聚合物共混體系在一定時(shí)間尺度內(nèi)的耗散模量，即添加短鏈均聚物能減少聚合物共混體系動(dòng)態(tài)應(yīng)力松弛過程的能量損耗。減小短鏈均聚物的分子鏈長(zhǎng)、分子鏈剛度或者增大其體積分?jǐn)?shù)都能使該聚合物共混體系