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交联环氧树脂的分子动力学模拟及含七苯基POSS的纳米复合材料性能研究

摘要第4-8页
ABSTRACT第8-13页
第一章 绪论第24-58页
    1.1 环氧树脂概述第24-28页
        1.1.1 环氧树脂简介第24页
        1.1.2 常用环氧固化剂及其固化机理第24-28页
    1.2 环氧树脂模量与结构关系的研究背景第28-32页
    1.3 分子动力学模拟概述第32-38页
        1.3.1 分子动力学模拟基本原理第33-34页
        1.3.2 力场(势能)第34页
        1.3.3 温度的计算及控温方法第34-37页
        1.3.4 压力的计算及控压方法第37-38页
    1.4 分子动力学模拟在交联环氧树脂体系中的应用第38-51页
        1.4.1 无定形线型聚合物模型的构建第38-39页
        1.4.2 交联环氧树脂模型的构建第39-43页
        1.4.3 分子动力学模拟在环氧树脂结构与性能关系方面的应用第43-51页
            1.4.3.1 固化过程中结构的演变研究第43-45页
            1.4.3.2 环氧树脂性能的分子动力学模拟研究第45-48页
            1.4.3.3 结构—性能关系的分子动力学模拟研究第48-51页
    1.5 分子模拟在复合材料界面层研究中的应用第51-54页
    1.6 本文研究的目的、主要研究内容及创新点第54-58页
第二章 环氧树脂骨架结构对其模量影响的分子动力学模拟研究第58-86页
    2.1 引言第58-59页
    2.2 实验部分第59-66页
        2.2.1 交联环氧树脂模型构建第59-63页
        2.2.2 松弛过程的分子动力学模拟第63页
        2.2.3 单轴拉伸非平衡态分子动力学模拟过程第63-64页
        2.2.4 力场的选择及模拟参数设置第64-66页
    2.3 结果与讨论第66-84页
        2.3.1 不同刚柔性骨架结构的环氧树脂体系拉伸过程的分子动力学模拟对比研究第66-72页
            2.3.1.1 轴向应力第66-68页
            2.3.1.2 势能第68-69页
            2.3.1.3 键合作用能第69-70页
            2.3.1.4 非键合作用能第70-72页
        2.3.2 主链结构相似的环氧树脂体系分子动力学模拟的对比研究第72-84页
            2.3.2.1 玻璃化转变温度第73-74页
            2.3.2.2 热膨胀系数第74-75页
            2.3.2.3 力学性能第75-78页
            2.3.2.4 微观结构和氢键第78-80页
            2.3.2.5 自由体积第80-81页
            2.3.2.6 非键合能第81-82页
            2.3.2.7 聚合物的运动能力第82-84页
    2.4 本章小结第84-86页
第三章 超薄环氧树脂支撑膜界面层结构与性能的分子动力学模拟研究第86-98页
    3.1 引言第86-87页
    3.2 实验部分第87-89页
        3.2.1 模型的构建第87-88页
            3.2.1.1 初始的支撑超薄聚合物薄膜模型建模过程第87-88页
            3.2.1.2 模型中环氧体系的交联模拟过程第88页
        3.2.2 单轴拉伸试验第88-89页
    3.3 结果与讨论第89-96页
        3.3.1 界面层的表征第89-90页
        3.3.2 界面层和大块区分子链的运动能力第90-91页
        3.3.3 界面间相互作用能第91-92页
        3.3.4 界面层的结构表征第92-94页
        3.3.5 界面层机械性能第94-96页
    3.4 本章小结第96-98页
第四章 固化程度对环氧树脂吸水性能影响机理的实验和分子动力学模拟研究第98-118页
    4.1 引言第98-99页
    4.2 实验部分第99-102页
        4.2.1 实验原料第99页
        4.2.2 实验设备第99-100页
        4.2.3 样品制备第100页
        4.2.4 吸水性能测试第100页
        4.2.5 分析测试第100-101页
            4.2.5.1 FTIR第100-101页
            4.2.5.2 2D-COS第101页
            4.2.5.3 DSC第101页
        4.2.6 分子动力学模拟过程第101-102页
    4.3 结果与讨论第102-116页
        4.3.1 环氧树脂固化程度的判定第102-104页
        4.3.2 环氧树脂吸水过程中的实时FTIR检测第104-107页
        4.3.3 称重法监测水分吸收过程第107-109页
        4.3.4 扩散系数第109-111页
        4.3.5 氢键第111-113页
        4.3.6 聚合物分子链及水分子的运动能力第113-114页
        4.3.7 自由体积及其分布第114-116页
    4.4 本章小结第116-118页
第五章 七苯基POSS改性的环氧树脂纳米复合材料制备及性能研究初探第118-140页
    5.1 引言第118-119页
    5.2 实验部分第119-125页
        5.2.1 实验条件第119-121页
            5.2.1.1 实验原料第119-121页
            5.2.1.2 实验设备第121页
        5.2.2 试样的制备第121-123页
            5.2.2.1 乙烯基七苯基POSS的合成第121-122页
            5.2.2.2 乙烯基七苯基POSS与PETMP的预反应第122-123页
            5.2.2.3 不同POSS侧基含量改性的环氧树脂固化物的制备第123页
        5.2.3 POSS侧基改性环氧树脂固化物结构与性能的表征第123-125页
            5.2.3.1 FTIR第123-124页
            5.2.3.2 ~1H NMR第124页
            5.2.3.3 DSC第124页
            5.2.3.4 TGA第124页
            5.2.3.5 DMA第124页
            5.2.3.6 SEM第124-125页
            5.2.3.7 WXRD第125页
    5.3 结果与讨论第125-137页
        5.3.1 加料顺序对乙烯基七苯基POSS合成的影响研究第125-127页
            5.3.1.1 FTIR第125-126页
            5.3.1.2 ~1H NMR第126-127页
        5.3.2 乙烯基七苯基POSS与PETMP预反应第127-128页
        5.3.3 POSS侧基改性的环氧树脂固化物结构的表征第128-132页
            5.3.3.1 FTIR第128-129页
            5.3.3.2 WXRD第129-130页
            5.3.3.3 SEM第130-132页
        5.3.4 不同POSS侧基含量对环氧树脂固化物热机械性能影响的研究第132-137页
            5.3.4.1 DSC第132-134页
            5.3.4.2 TGA第134-135页
            5.3.4.3 DMA第135-137页
    5.4 本章小结第137-140页
第六章 结论第140-142页
参考文献第142-150页
致谢第150-152页
研究成果及发表的学术论文第152-154页
作者及导师简介第154-156页
附件第156-158页

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