LLM-105与高聚物黏结剂界面相互作用及力学性能的分子动力学模拟

论文摘要

高聚物与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105）的界面相互作用直接影响LLM-105的表面包覆效果,在原子分子层次的作用模式和强度分析,有助于揭示界面相互作用的微观机制。采用分子动力学（MD）方法,模拟了氟聚物(F2311,F2313,F2314,F2462)和聚氨酯（Estane 5703）与LLM-105不同晶面的界面相互作用,分析了高聚物与LLM-105晶面的作用模式和强度,初步提出了高聚物黏结剂的筛选原则,并采用该原则筛选了一个新的高聚物——硝化细菌纤维素（NBC）,同时模拟了其与LLM-105晶面的相互作用。采用静态弹性常数分析法讨论了6种高聚物对LLM-105力学性能的影响。模拟结果表明,所选高聚物与LLM-105各晶面的结合能均为正值,结合强度从大到小的顺序为LLM-105/NBC≈LLM-105/Estane 5703>LLM-105/F2313≈LLM-105/F2314≈LLM-105/F2311> LLM-105/F2462。结合能最大的（1 0 1）晶面,在晶体中的显露面最小（0.39%）,而结合能小的（0 2 0）和（0 1 1）晶面,其显露面却占了很大比例（二者之和>60%）。在界面相互作用中,范德华力均占据优势地位,远远超过静电相互作用。能与LLM-105发生强相互作用的高聚物应能同时提供氢键良给体和良受体。通过对有效各向同性模量和柯西（Cauchy）压值的分析得到,加入NBC、Estane 5703和F2462对LLM-105力学性能有所改善,F2311和F2313未有改善,而F2314则有所下降。

论文目录

• 1 引言
• 2 计算方法
•   2.1 真空中LLM-105晶体形貌预测方法
•   2.2 LLM-105与聚合物界面模型构建
•   2.3 分子动力学（MD）模拟方法
• 3 结果与讨论
•   3.1 LLM-105在真空中的晶体形貌
•   3.2 高聚物黏结剂与LLM-105不同晶面的结合能
•   3.3 力学性能
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郭蓉,杨志剑,段晓惠,裴重华

关键词: 二氨基,二硝基吡嗪氧化物,高聚物,界面相互作用,力学性能

来源: 含能材料 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 燃料化工,武器工业与军事技术

单位: 西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室,中国工程物理研究院化工材料研究所

基金: 国家自然科学基金资助（11572270）,中国工程物理研究院化工材料研究所横向项目

分类号: TQ560.1

页码: 644-651

总页数: 8

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