TGDDM/DDS交联环氧树脂的分子动力学模拟

刘伟帅^1,2，王建^1,2，苗瑞珍^1,2，康志鹏^1,2，荆兴斌^1,2，付一政^1,2，刘亚青^1,2

1. 中北大学山西省高分子复合材料工程技术研究中心2. 中北大学材料科学与工程学院

摘 要：采用分子动力学（MD）模拟方法研究了环氧树脂4,4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚（TGDDM）与固化剂4,4’-二氨基二苯砜（DDS）交联过程中结构与能量的变化情况,预测了交联环氧树脂的玻璃化转变温度（Tg）、体积热膨胀系数和力学性能。研究结果表明,交联反应使得TGDDM/DDS体系密度增大,结构堆积更加紧密,范德华力和静电作用力增大,总能量减小,反应过程放热,通过温度-比体积曲线得到了交联体系的Tg约为527.9K,与实验值538.9K较为吻合,交联显著增强了材料的力学性能,而高温环境会引起树脂力学性能的下降,通过径向分布函数g（r）揭示了温度对交联环氧树脂结构的影响规律。

关键词：分子动力学;交联;径向分布函数;玻璃化转变温度;力学性能;