分子動(dòng)力學(xué)模擬接枝納米顆粒的各向異性自組裝結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能.pdf

1、納米粒子(NPs)填充聚合物納米復(fù)合材料(PNCs)有著優(yōu)良的機(jī)械、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，在大多數(shù)情況下，我們普遍認(rèn)為納米顆粒是均勻分散體，以獲得更好的物理性能，如降低的滲透性和增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。相反，為了獲得優(yōu)良的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性，我們更側(cè)重于開發(fā)形成特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米顆粒自組裝結(jié)構(gòu)。因此，我們需要一定的手段和方法以實(shí)現(xiàn)可控的納米顆粒分散或特定聚集結(jié)構(gòu)。其中一個(gè)有效的方法是用短聚合物鏈均勻的接枝納米顆粒，這歸因于納米粒子的相互作用焓和接枝聚合物構(gòu)

2、象熵之間的相互競(jìng)爭(zhēng)。但是，以往已經(jīng)進(jìn)行的研究主要集中在端接枝納米顆粒在聚合物基質(zhì)中的空間分布與組織結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，很少有人致力于特定自組裝結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能之間的關(guān)系。在這項(xiàng)工作中，我們應(yīng)用粗粒度分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，通過調(diào)整接枝鏈長(zhǎng)度以及接枝鏈柔性，模擬了聚合物鏈接枝納米顆粒在均相聚合物基質(zhì)中的空間分布情況以及相對(duì)應(yīng)的體系力學(xué)性能。我們的目標(biāo)是模擬出所有接枝納米顆?？赡茏越M裝成的各種相結(jié)構(gòu)，對(duì)特定應(yīng)用的納米-聚合物復(fù)合材料的構(gòu)建與力學(xué)性能提

3、供一定的預(yù)測(cè)和指導(dǎo)。我們進(jìn)行的主要工作如下:
　　(1)考察如何成功構(gòu)建聚合物三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建特殊的自組裝結(jié)構(gòu)模型（如片層狀、線狀、枝杈狀等等），通過調(diào)控顆粒間相互作用參數(shù)以及接枝鏈密度以及鏈長(zhǎng)，建立結(jié)構(gòu)模型與相關(guān)參數(shù)之間的相圖，實(shí)現(xiàn)定向調(diào)控相應(yīng)結(jié)構(gòu)的目的，為導(dǎo)電、導(dǎo)熱材料的研究提供優(yōu)良結(jié)構(gòu)模型;
　　(2)對(duì)納米顆粒的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，對(duì)相應(yīng)的靜態(tài)力學(xué)性能以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能做出一定的表征，以實(shí)現(xiàn)與純聚集形態(tài)相比，力學(xué)性能的