环氧树脂配方对交联热固性树脂热力学与网络结构的影响: 分子动力学研究
软凝聚态物质
2025-07-16 v1 材料科学
摘要
本研究利用分子动力学模拟,考察了树脂配方对交联环氧网络热力学与结构性质的影响。所研究的系统基于二甘醇醚苯甲烷(A)和正己醚环氧树脂(B)的混合物,以二乙甘油苯甲烷(C进行固化。采用多步骤交联算法生成高度交联的网络结构。我们系统地探讨了添加B的含量如何影响网络拓扑结构和热力学行为。研究结果表明,B的含量增加导致网络结构逐渐松化,表现为氮原子间路径长度延长和Voronoi原子体积增大。这种结构松化导致热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)升高、原子运动性增强以及玻璃化转变温度下降。为量化局部刚性和拓扑效应,我们引入了一种约束指数,该指数捕捉原子水平的拥挤程度和连接性。该指数与玻璃化转变温度变化趋势呈强相关性,表明其作为预测聚合物网络行为的潜在描述子具有意义。我们的发现提供了环氧树脂配方调控网络结构和热力学性质的分子层面见解。
引用
@article{arxiv.2507.11453,
title = {Effects of Epoxy Composition on the Thermal and Network Properties of Crosslinked Thermosets: A Molecular-Dynamics Study},
author = {Venkata Rama Manoj Pola and Alexey Lyulin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.11453},
year = {2025}
}
备注
Preprint submitted to arXiv, includes 28 pages, 33 references and 16 figures