PET-MMT納米復合材料計算機仿真.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是半結(jié)晶性聚合物。工程塑料級PE工具有良好的力學性能，可在120℃范圍內(nèi)長期使用，因此廣泛應用于汽車、電氣、包裝、紡織等領域。但是，PET仍然存在一些固有的缺陷，使之難以得到應有的發(fā)展和應用。例如，其結(jié)晶速率慢使PET加工難度較大，而且加工時模具溫度高導致生產(chǎn)周期長不能滿足工業(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、力學性能等綜合性能，并克服了傳統(tǒng)復合材料相分離、填充物團聚、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，通過熔融共混制備PET/MMT納米復合材料。為了研究不同改性劑對復合材料性能的影響，對季銨鹽改性蒙脫土、PET/MMT納米復合材料進行結(jié)構(gòu)與性能的分子力學模擬和分子動力學模擬，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，對具有不同CEC容量的MMT進行有機改性。通過XRD分析可知，插層劑的鏈長、柔順性、位阻效應對MMT的有機改

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