超支化环氧树脂复合材料力学性能分子模拟

摘要

采用分子动力学（MD）模拟手段，研究了以双酚A二缩水甘油醚（DGEBA）支链分子和六氢均三嗪超支化环氧树脂（HHTE1）超支化分子作为改性剂的环氧树脂复合材料，预测了材料三维结构和支链的改变其对力学性能的影响。结果表明，二维平面材料的弹性模量（E）、体积模量（K）、剪切模量（G）均大于一维线性结构材料的对应值（分别高出0.52%～1.61%、0.28%～1.04%、1.01%～2.89%）；三维立体结构较二维平面结构材料的E、K、G分别减少1.52%～3.33%、1.05%～4.35%、2.30%～3.13%。与DGEBA支链相比，HHTE1支链交联改性材料的E、K、G均有明显提升（分别提升5.56%～11.90%,4.86%～10.86%、5.59%～10.74%）。本文构建的材料模型为晶体有序排列材料，研究其各向异性的力学性能发现，空间位阻与支链相互作用分别主导力学性能变化，其E_x、E_z、G_（010）受支链作用和主链取向改变的影响，E_y、G_（100）、G_（001）受空间位阻作用。

关键词

超支化分子 / 环氧树脂 / 分子动力学模拟 / 力学性能 / 物化性质 / 复合材料