PET-MMT納米復(fù)合材料計(jì)算機(jī)仿真.pdf

1、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)是半結(jié)晶性聚合物。工程塑料級(jí)PE工具有良好的力學(xué)性能，可在120℃范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，因此廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電氣、包裝、紡織等領(lǐng)域。但是，PET仍然存在一些固有的缺陷，使之難以得到應(yīng)有的發(fā)展和應(yīng)用。例如，其結(jié)晶速率慢使PET加工難度較大，而且加工時(shí)模具溫度高導(dǎo)致生產(chǎn)周期長(zhǎng)不能滿(mǎn)足工業(yè)上快速注塑成型的需要，另外其沖擊性能、阻燃性能、及其最終制品的尺寸穩(wěn)定性差等不足也限制了其使用范圍。
　　 蒙脫土(mont

2、morillonite，MMT)是一種典型的層狀硅酸鹽礦物，其單層晶體厚度約為1nm，直徑約100nm，因此它擁有很高的寬高比(aspectratio)。在PET中添加極少量的(通常<5wt.％)蒙脫土(MMT)，就可以顯著地提升聚合物基體的氣體阻隔性、阻燃性、力學(xué)性能等綜合性能，并克服了傳統(tǒng)復(fù)合材料相分離、填充物團(tuán)聚、質(zhì)量不均一等缺陷，這就大大拓寬了PET的適用范圍。
　　 本文以PET為基體，MMT為納米填料相，采用不同的季

3、銨鹽改性劑制備OMMT，通過(guò)熔融共混制備PET/MMT納米復(fù)合材料。為了研究不同改性劑對(duì)復(fù)合材料性能的影響，對(duì)季銨鹽改性蒙脫土、PET/MMT納米復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)與性能的分子力學(xué)模擬和分子動(dòng)力學(xué)模擬，主要工作如下：
　　 1.分別采用十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基二甲基溴化銨以及聚乙二醇做為改性劑，對(duì)具有不同CEC容量的MMT進(jìn)行有機(jī)改性。通過(guò)XRD分析可知，插層劑的鏈長(zhǎng)、柔順性、位阻效應(yīng)對(duì)MMT的有機(jī)改

4、性效果產(chǎn)生重要影響。對(duì)于不同種類(lèi)插層劑，碳鏈越長(zhǎng)、支鏈越多，插層效果越好；對(duì)于同一種插層劑，隨著層間有機(jī)改性劑濃度的增大，插層后OMMT層間距呈增大趨勢(shì)；對(duì)于不同CEC容量的MMT，當(dāng)層間插層劑濃度相同時(shí)，CEC值越大，相應(yīng)的改性后MMT的層間距也越大。
　　 2.對(duì)OMMT模型進(jìn)行分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)模擬，觀察在動(dòng)力學(xué)模擬中插層劑分子在層間的構(gòu)象。分析發(fā)現(xiàn)，隨著模擬時(shí)間的增加，有機(jī)改性劑從層間逐漸向MMT片層表面移動(dòng)，在平衡狀