单轴拉伸应变下双峰聚乙烯单晶中的分支、系带链与缠结
软凝聚态物质
2024-09-16 v1 材料科学
摘要
使用粗粒化分子动力学模拟和 PE 的联合单体模型，将先前工作 [ACS Macro Letters 12, 808 (2023)] 中生长的单个良好排列的多层 PE 晶体进行单轴形变，以模拟拉伸测试。在形变过程中，对结晶度、系带链段、缠结和折叠进行监测，并将其与应力-应变行为和力学性能相关联。在小应变下，当形变方向垂直于全局晶柱方向时，单个良好排列的 PE 晶体表现出更大的杨氏模量。在大应变下，初始拓扑的记忆对力学响应的作用很小，并观察到其被完全破坏。短链分支似乎会抑制形变过程中的解缠结和剪切引起的链排列。因此，系带链和缠结在分支体系中持续存在，并且发现失效时的峰值应力与从脆性断裂开始到结束期间系带链数量的变化成正比。我们的研究结果表明，双峰分支 PE 的优异力学性能直接源于系带链，而缠结在力学响应中起次要作用。
引用
@article{arxiv.2409.08399,
title = {Branches, Tie Chains and Entanglements in Bimodal Polyethylene Single Crystals under Uniaxial Tensile Strain},
author = {William S. Fall and Jörg Baschnagel and Hendrik Meyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08399},
year = {2024}
}