聚丙烯酰胺/聚乙烯醇共混物相容性及力学性能的微观理论研究
来源期刊：功能材料2015年第15期
论文作者：魏庆华 汪焰恩 杨明明 柴卫红 张映锋
文章页码：15069 - 15074
关键词：聚丙烯酰胺;聚乙烯醇;分子动力学;相容性;结合能;对相关函数;力学性能;
摘 要：采用分子动力学的理论方法,从微观分子相互作用的层面研究了PAM/PVA共混体系,分别从组分间的相容性、结合能以及对相关函数分析3方面阐述了共混体系间相互作用的机理及本质,通过对组分不同质量配比体系的静态力学分析,研究了组分不同质量配比对体系力学性能的影响。结果表明,PAM与PVA组成的共混物相容性极好,而体系中单组分间的结合能随着PVA含量的增加反而减小,主要原因是质量相同的PAM链所含极性官能团的数目要高于PVA链;此外,对相关函数分析表明,单组分间主要是通过氢键形成相互作用,且共混体系中酰胺基（—NH2）、羰基（—CO）、羟基（—OH）官能团与周围H原子形成氢键的可能性关系为O（-C=O）>O（-OH）>N（-NH2）,这也是酰胺基（—NH2）、羰基（—CO）、羟基（—OH）官能团极性强弱关系的反映;单组分不同质量配比模型的静态力学分析表明,随着共混体系中PVA组分含量的增加,体系弹性系数、各项工程模量、柯西压值均呈上升趋势,即PVA含量的增加可以明显改善PAM的力学性能及其延展性。
魏庆华1，汪焰恩1，杨明明1,2，柴卫红1,2，张映锋1
1. 西北工业大学机电学院2. 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
摘 要：采用分子动力学的理论方法,从微观分子相互作用的层面研究了PAM/PVA共混体系,分别从组分间的相容性、结合能以及对相关函数分析3方面阐述了共混体系间相互作用的机理及本质,通过对组分不同质量配比体系的静态力学分析,研究了组分不同质量配比对体系力学性能的影响。结果表明,PAM与PVA组成的共混物相容性极好,而体系中单组分间的结合能随着PVA含量的增加反而减小,主要原因是质量相同的PAM链所含极性官能团的数目要高于PVA链;此外,对相关函数分析表明,单组分间主要是通过氢键形成相互作用,且共混体系中酰胺基（—NH2）、羰基（—CO）、羟基（—OH）官能团与周围H原子形成氢键的可能性关系为O（-C=O）>O（-OH）>N（-NH2）,这也是酰胺基（—NH2）、羰基（—CO）、羟基（—OH）官能团极性强弱关系的反映;单组分不同质量配比模型的静态力学分析表明,随着共混体系中PVA组分含量的增加,体系弹性系数、各项工程模量、柯西压值均呈上升趋势,即PVA含量的增加可以明显改善PAM的力学性能及其延展性。
关键词：聚丙烯酰胺;聚乙烯醇;分子动力学;相容性;结合能;对相关函数;力学性能;
