SBRTPU的分子动力学模拟及耐热性能张敏

*2016－07－1520126125110001。1958－。[e-mail]。SBＲ/TPU*1211111.7100212.710021TPU、SBＲ2TPUTPU/SBＲTPUMDTPU/SBＲ。TPUTPUSBＲ2TPUTPU/SBＲTPU/SBＲ。MDHuggins-FloryχEmixPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲPTTPUSBＲ。2PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ。TQ323.8A1001－9456201701－0033－06MolecularDynamicsSimulationandItsThermalofSBＲ/TPUZHANGMin12ZHANGLu1ZHANGBaofeng1LUＲunfeng1WANGHao11.KeyLaboratoryofLightIndustryandChemicalAuxiliaryChemistryandTechnologyMinistryofEducationShaanxiUniversityofScienceandTechnologyXi’anShaanxi710021China2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineeringShaanxiUniversityofScienceandTechnologyXi’anShaanxi710021ChinaAbstractInordertoimprovethethermalstabilityofthermalplasticpolyurethaneelastomerTPUtheTPU/SBＲcompositewerepreparedthroughblendingthestyrenebutadienerubberSBＲbyphysicalblendingmodification．What’smoretheeffectofTPUwithdifferentsoftsegmentstructurewerestudiedbymechanicalandthermalpropertiesofthecomposite．AndtheinteractionbetweenthemoleculesofdifferentsoftsegmentstructureTPU/SBＲcompositescombinedwithmoleculardynamicsMDsimulationwasanalysised．TheresultsshowedthatthemechanicalpropertiesandthermalstabilityofpolyetherTPUwasbetterthanthepolyesterTPUandthethermalperformanceoftwokindsofTPUhadimprovedbyaddingSBＲ．ButtheheatresistantperformanceofpolyetherTPU/SBＲcompositewasbetterthanthatofpolyestertypeTPU/SBＲcomposite．AndmechanicalpropertiesofTPU/SBＲcompositehadreducedindifferentdegrees．BymeansofmoleculardynamicsMDsimulationanalysisHuggins-FloryinteractionparameterχandmixingenergyEmixofPTTPU/SBＲwerelessthanthatofPCTPU/SBＲ．ItwaspredictedthatPTTPUandSBＲhadbettercompatibility．TheanalysisoftheradialdistributionfunctionofthetwokindsofcompositefurtherprovedthattheompatibilityofPTTPU/SBＲismorethanPCTPU/SBＲ．Thesimulationresultswereinagreementwiththeexperimentalresults．Keywordsthermoplasticpolyurethanestyrene-butadienerubberdifferentsoftsegmentstructureinteractionsofintermolecularmoleculardynamics。1－3。4－6。TPU、—33————SBＲ/TPU2017461、、7－8。TPU。SBＲ、、9－10TPU。TPU11－15。MDI214－TPUTPU/SBＲHuggins-Floryχ、CED、δTPUSBＲTPUSBＲ。11.144－MDIAＲ14－BDOAＲε－1000PCL-1000AＲBASF1000PTMG-1000AＲBASFNN－DMFAＲ。FTIＲVECTOＲ-22BrukerTGAQ500TAMI-EXLBXJY-IX。1.2TPUPCL-1000、PTMG-1000MDIBDOＲ1.050%。、BDO100～110℃－0.1MPa60℃MDI20min120℃5hPCTPUPTTPU。PCTPUPTTPU1、2。1PCTPU2PTTPUTPU。DMF4000～400cm－132。350%PCTPUPTTPU2245cm－1—NCO3321、1527cm－13329、1523cm－1—NH1728、1722cm－1—CO1150～1230cm－1PCTPUOC—O—1070～1090cm－1PTTPUC—O—C。MDIBDO。1.3TPU/SBＲ10/0、9/1、8/2、7/3、6/4、5/5、4/6、3/7、2/8、1/9、0/10TPUSBＲ6min160℃160℃15MPa10min10min。GB/T1949—2006TPU/SBＲ—43————SBＲ/TPU20174611－PCTPU2－PTTPU。350%PCTPUPTTPU。GB/T528—2009450mm/min500NTGTPU/SBＲN260mL/min10℃/min30～600℃。1.4MaterialsStudio7.0MSVisualizerPCTPU、PTTPUSBＲDiscoverySmartMinimiser。AmorphousCellCellTPU∶SBＲ=8∶2“”PCTPU/BSＲPTTPU/BSＲ。10300～500K10K。COMPASSAndersenBerendsenNVT50ps500psNPT。101fs5ps。ForciteAnalysis、CED、Flory-HugginsχDr。22.1TPU/SBＲ4PCTPUPTTPUPCTPUPCTPU。TPU/SBＲ、。。TPUTPU/SBＲ9/18/28/2。ab。■－PCTPU□－PTTPU。4PCTPUPTTPU2.2TPU/SBＲ5PTTPU290℃PTTPU/SBＲ325℃PCTPU300℃PCTPU/SBＲ315℃380℃0℃290℃TPU/SBＲTPU。SBＲTPUTPU。1TPU/SBＲ5%50%。1PCTPUPTTPUPCTPUPTTPUC—O1－PTTPU2－PCTPU3－PCTPU4－PTTPU/SBＲ5－SBＲ。5TPU/SBＲTG。1PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲPCTPU—53————SBＲ/TPU2017461SBＲPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲTPUPTTPU/SBＲ。1TPU/SBＲ5%、50%5%/℃50%/℃PTTPU310.40389.35PCTPU318.66394.14PCTPU/SBＲ319.72454.05PTTPU/SBＲ327.20459.93SBＲ389.82462.252.36abPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ。78。7、82。NPT433K±10KPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲPCTPU/SBＲPTTPU/SBＲPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲPTTPU/SBＲ。aPTTPU/SBＲbPCTPU/SBＲ。6PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ———－PCTPU/SBＲ－PTTPU/SBＲ。7PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ－aPTTPU/SBＲbPCTPU/SBＲ。1－2－3－4－。8PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ－2.49PTTPU-SBＲPCTPU-SBＲbaseSBＲscreenbase-baseEbb、base-screenEbs、screen-screenEssaPTTPU/SBＲbPCTPU/SBＲ。1－Ebb2－Ebs3－Ess。9PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ9EbsEbbEssSBＲTPU。2PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲEbs－8.13－6.44kJ/mol—63————SBＲ/TPU2017461PTTPU/SBＲPTTPUSBＲ2TPUSBＲPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲEbs/kJ/mol－8.13－6.44χ433K12.0015.68Emix/kJ/mol433K42.6556.82PTTPUSBＲ。10PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲHuggins-FloryχEmixχEmix0。10433KPTTPU/SBＲχEmixPCTPU/SBＲ02433KPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲχ12.0015.68EmixaχbEmix。1－PTTPU/SBＲ2－PCTPU/SBＲ。10PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ42.6556.82PTTPUSBＲ。2.5。。。。11PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ500ps。11PCTPU/SBＲSBＲTPUPTTPU—O—SBＲPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲPTTPU/ab。1－PTTPU/SBＲ2－PCTPU/SBＲ。11PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲSBＲ。2.6ＲadialDistributionFunctionＲDF＆gr。ＲDFＲDF。12PTPU/SBＲPCTPU/SBＲ。r=0.09～0.13nmC—CC—OC—HC—NTPU/SBＲ。r=0.13～0.30nm。PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲr=0.14nmgr2.221.91r=0.15nmgr1.631.33r=0.18nmgr0.660.69r=0.21nmgr2.121.89。r=0.30～0.50nmr＞0.30nm。PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲPTTPU/SBＲ＞PCTPU/SBＲTPUSBＲ—73————SBＲ/TPU2017461TPUSBＲ。1－PCTPU/SBＲ2－PTTPU/SBＲ。12PTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ41PCTPUPTTPUTPU/SBＲ、2TPU/SBＲPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲ。2Huggins-FloryχEmixPTTPU/SBＲPCTPU/SBＲPCTPU/SBＲPTTPU/SBＲPTTPU/SBＲPTTPUSBＲPCTPUSBＲPTTPU/SBＲ。38/2PCTPU/SBＲPTTPU/SBＲMD。1QIANGLYANGTLIZFetal．MoleculardynamicssimulationsoftheinteractionbetweenFe3O4a