基于交联密度的 DGEBF/DETDA 环氧树脂热机械性能预测的分子动力学研究

环氧树脂在复合材料中被广泛用于一系列工程应用，包括飞机和航天器的结构部件。纤维增强环氧复合材料结构的加工需要精心选择的加热和冷却循环，以充分固化树脂并形成牢固的交联网络。为了充分优化加工参数以实现有效的环氧树脂单体交联和最终产品完整性，必须全面理解加工过程中环氧树脂机械性能的演变。由于将这些性能作为固化程度的函数进行完整的实验表征既困难又耗时，因此需要高效的计算预测工具。本研究的目的是开发一种经实验验证的分子动力学（MD）建模方法，该方法结合了反应力场，以准确预测环氧树脂作为固化度函数的热机械性能。实验流变和力学测试用于验证 MD 模型，随后该模型被用于预测作为固化度函数的质量密度、收缩率、弹性性能和屈服强度。结果表明，每种物理和机械性能在交联过程中都以独特的方式演变。这些结果对未来加工建模工作具有重要意义。