LLM-105与高聚物黏结剂界面相互作用及力学性能的分子动力学模拟

摘要：

高聚物与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的界面相互作用直接影响LLM-105的表面包覆效果,在原子分子层次的作用模式和强度分析,有助于揭示界面相互作用的微观机制.采用分子动力学(MD)方法,模拟了氟聚物(F2311,F2313,F2314,F2462)和聚氨酯(Estane 5703)与LLM-105不同晶面的界面相互作用,分析了高聚物与LLM-105晶面的作用模式和强度,初步提出了高聚物黏结剂的筛选原则,并采用该原则筛选了一个新的高聚物——硝化细菌纤维素(NBC),同时模拟了其与LLM-105晶面的相互作用.采用静态弹性常数分析法讨论了6种高聚物对LLM-105力学性能的影响.模拟结果表明,所选高聚物与LLM-105各晶面的结合能均为正值,结合强度从大到小的顺序为LLM-105/NBC≈LLM-105/Estane 5703>LLM-105/F2313≈LLM-105/F2314≈LLM-105/F2311>LLM-105/F2462.结合能最大的(101)晶面,在晶体中的显露面最小(0.39％),而结合能小的(020)和(011)晶面,其显露面却占了很大比例(二者之和>60％).在界面相互作用中,范德华力均占据优势地位,远远超过静电相互作用.能与LLM-105发生强相互作用的高聚物应能同时提供氢键良给体和良受体.通过对有效各向同性模量和柯西(Cauchy)压值的分析得到,加入NBC、Estane 5703和F2462对LLM-105力学性能有所改善,F2311和F2313未有改善,而F2314则有所下降.

关键词：2、6-二氨基-3、5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)、高聚物、界面相互作用、力学性能

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分类号：TJ55;O631.2+1(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家自然科学基金资助11572270;中国工程物理研究院化工材料研究所横向项目

在线出版日期：2019-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：644-651